DE2028581A1 - Automatische Schweißvornchtung - Google Patents

Description

Nippon Kokan Kabushiki Kaisha

Tokio, Japan 10.6.1970

Automatische Schweißvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf Schweißgeräte und betrifft insbesondere eine automatische Schweißvorrichtung, bei welcher eine automatisch arbeitende Einrichtung zur Anbringung einer Schweißnaht längs einer vorbestimmten Bahn vorgesehen ist.

Unter den zahlreichen bekannten Schweißverfahren wird das automatische Schutzgas- oder verdeckte bzw. Tauchlichtbogen-Schweißverfahren als besonders wirksames Verfahren angesehen. Die automatischen Schweißvorrichtungen zur Anwendung dieses Schutzgas-Lichtbogenschweißverfahrens sind jedoch derzeit noch immer ziemlich massive Geräte, welche im allgemeinen Kräne und andere schwere Gebilde benötigen, um die erforderliche Unterstützung und Bewegung der Schweißbauteile zu gewährleisten. Beim Schweißen an Stellen, an denen vergleichsweise kurze Schweißnähte von beispielsweise nur 5 - 5 m Länge erforderlich sind, muß bei den bekannten Geräten ein Kran eingesetzt werden, obgleich die Schweißstelle nur einen kurzen, leichten Arbeitsgang erfordert, für den keine derartigen Schwergeräte nötig wären. Die gleichen Überlegungen gelten auch für das Kehlnahtschweißen von Rahmenkonstruktionen bzw. Fachwerken und Stahlplatten oder -blöcken,

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und zwar insbesondere an vergleichsweise verbauten Stellen, an denen der Zugang für einen Kran schwierig ist. Infolgedessen sind bei den bekannten, für Großserien-Schweißarbeiten ausgelegten Konstruktionen Schweißarbeiten von verhältnismäßig geringem Wirkungsgrad nur dann durchführbar, wenn diese Arbeiten in vergleichsweise kleiner Serie durchgeführt werden.

Das Ergebnis bestehtdarin, daß automatische Schweißvorrichtungen dieses letztgenannten Typs einfach nicht in den oben genannten Fällen eingesetzt werden) vielmehr wird in diesen Fällen ein handbetätigtes Schweißgerät, wie ein Freifall-Schweißgerät, mit entsprechend niedrigem Wirkungsgrad eingesetzt. Obgleich diese letztgenannte Geräteart ziemlich häufig verwendet wird, da eine Bedienungsperson drei oder vier Geräte gleichzeitig zu bedienen vermag, können diese Geräte dennoch nur Schweißstäbe begrenzter Länge verwenden, so daß die Arbeiten, mit entsprechendem Zeitverlust, häufig unterbrochen werden müssen, um das notwendige Auswechseln der Schweißstäbe durchzuführen. Die bekannten Verfahren besitzen folglich einen vermeidbar niedrigen Wirkungsgrad.

Aufgabe der Erfindung ist mithin in erster Linie die Schaffung einer automatischen Schweißvorrichtung, welche die obigen Nachteile vermeidet.

Insbesondere bezweckt die Erfindung die Schaffung einer vergleichsweise leichten, tragbaren automatischen Schweißvorrichtung, welche wirksam automatisch Schweißarbeiten an Stellen und in Fällen durchzuführen vermag, wo die großen herkömmlichen Vorrichtungen nicht mit annehmbarem Wirkungsgrad eingesetzt werden können. - "5 -

Die Erfindung umfaßt auch die Schaffung einer automatischen "Schweißvorrichtung der genannten Art, die sich selbsttätig an Unregelmäßigkeiten längs der Schweißnaht anzupassen vermag.

Die Erfindung "befaßt sich ferner mit der Schaffung einer Konstruktion dieser Art,»die einstellbar ist, um sich an spezielle Bedingungen bei einem vorgegebenen Werkstück anpassen zu lassen.

Speziell sieht die Erfindung die Schaffung einer Vorrichtung der genannten Art vor, die, obgleich sie an während des Betriebs auftretende unterschiedliche Bedingungen anpaßbar ist, trotzdem zuverlässig ihre vorgesehene Lage beibehält und somit die Wirksamkeit des automatischen Betriebs während des gesamten Schweißvorgangs beibehält.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein Schweißgerät zum Schweißen mit Draht geschaffen, welcher der Schweißeinheit zugeführt wird. Eine Draht-Vorschubeinrichtung dient zur Förderung des Drahts zur SGhweißeinheit, während eine Führungseinrichtung die Schweißeinheit längs einer Schweißnaht führt. Eine Trageinrichtung trägt die Draht-Vorschubeinrichtung, die Schweißeinheit und die Führungseinrichtung. Eine Halterung dient zum Tragen der Trageinrichtung und lagert diese unter Ermöglichung einer freien Bewegung auf die Schweißnaht zu und von dieser weg, so daß sich die gesamte Anordnung selbsttätig an etwa längs der Schweißnaht auftretende Unregelmäßigkeiten anzupassen vermag. Die Halterung selbst ist einstellbar an einem Schlitten befestigt, der längs einer Führungsschiene verfahr bar ist-, wobei ein zweckmäßiger Antrieb zum automatischen Verfahren des Schlittens

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längs der Führungs-Schiene vorgesehen ist. Diese Führungs- · Schiene besitzt vorzugsweise die Form einer einzelnen, langgestreckten Schiene, die von Endrahmenteilen getragen wird, von denen mindestens einer die Form einer tragenden Ständeranordnung mit einer von der Einzel-Schiene durchsetzten Öffnung bzw. Bohrung besitzt. Diese Schiene ist mit Zähnen versehen, während der die Schiene aufnehmende Teil der Ständeranordnung einen Hebel mit Zähnen t-rägt, welche mit den Zähnen der Schiene zusammengreifen, um letztere lösbar an der Ständeranordnung zu arretieren, so daß diese Anordnung längs der Schiene verstellt und dann in einer ausgewählten Lage lösbar an ihr arretiert werden kann.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise schematisierte, perspektivische Darstellung einer tragbaren Schweißvorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht, welche die Endrahmehteile zur besseren Veranschaulichung der dazwischen aufgehängten Konstruktion in strichpunktierten Linien zeigt,

Fig. 5 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Teilquerschnitt durch eine Führungs-Schiene der erfindungsgemäßen Vorrichtung und zur Veranschaulichung ihrer Lagerung an einer Ständeranordnung, die einen Endrahmen bildet,

Pig. 4 eine Teil-Vorderansicht der Anordnung gemäß Pig· 3$ von der linken Seite in Fig. 5 her gesehen und in gegenüber Fig. 3 etwas verkleinertem Maßstab, und ·

Fig. 5 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines einen Teil der Anordnung gemäß den Fig. 3 und 4 bildenden gezahnten Schwenkhebels nebst zugeordnetem Schwenkzapfen und Feder.

Gemäß den Fig. 1 und 2 weist die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung einen Schlitten 1 in Form eines länglichen, von einer Zentralbohrung durchsetzten Körpers auf. Bei der dargestellten AusfUhrungsform wird die Zentralbohrung des länglichen rohrförmigen Schlittens 1 von einer langgestreckten einzelnen Schiene 5 von achteckigem Querschnitt durchsetzt, welche den Schlitten 1 längs der Schiene verfahrbar trägt. Diese Führungs-Schiene 5 ist im. Bereich ihrer Enden beispielsweise an zwei Endrahmen-Anordnungen 26 (Fig. 3) gehaltert, von denen jeder die Form einer Fuß- bzw. Ständeranordnung von praktisch umgekehrt V-förmiger Gestalt bildet, wobei die Oberteile dieser Endrahmen-Anordnungen 26 mit Bohrungen zur Aufnahme der Schiene 5 versehen sind. Obgleich auch eine Konstruktion vorgesehen sein könnte, bei welcher beide Endrahmen-Anordnungen 26 axial längs der Schiene 5 verschiebbar sind, um den Abstand zwischen ihnen einzustellen, ist es nur wesentlich, daß mindestens einer dieser Endrahmen-Anordnung 26 axial relativ zur Schiene 5 verschiebbar ist, während die andere Endrahmen-Anordnung 26 an der Schiene 5 befestigt sein kann.

Die Vorrichtung weist einen Antrieb zum Verfahren des Schlittens 1 längs der Schiene 5 auf. Zu diesem Zweck ist die Schiene 5 an ihrer Unterseite mit eine Zahnstange 21 bildenden

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Zähnen versehen. Ein Ritzel 22 (Fig. 2) des Antriebs kämmt mit der Zahnstange 21 und wird durch einen Motor angetrieben, der unmittelbar am Schlitten 1 aufgehängt und mit einer elektrischen Stromquelle verbunden ist, die durch die Bedienungsperson ein- und ausschaltbar ist, so daß das Ritzel 22 bei an Spannung liegendem Motor 23 mit der Zahnstange 21 zusammenwirkt und den Schlitten 1 längs der Schiene 5 verfährt. Die Teile sind hierbei so ausgelegt, daß bei der Durchführung von Schweißarbeiten während eines Arbeitszyklus der Schlitten durch diesen Antrieb auf die in Fig. 1 durch den Pfeil angedeutete Weise nach links verfahren wird.

Eine Halterung 7 dient zur Aufhängung einer noch näher zu beschreibenden Schweißanordnung am Schlitten 1. Da die Zahnstange 21 mit dem Ritzel 22 kämmt* das durch den Motor 23 angetrieben wird, der seinerseits vom Schlitten getragen wird, kann sich dieser Schlitten 1 -ersichtlicherweise nicht um die Jseiis«- der Schiene 5 verdrehen, sondern vermag sich nur längs der Schienen-Achse zu bewegen. Die Halterung 7 besitzt jedoch die Form eines federnden, ringförmigen Bands mit zwei freien Enden, die mittels eines Schraub-Bolzens 8 fest gegeneinander gezogen werden können. Durch Einstellung des Blzens 8 ist es mithin möglich, die Halterung 7 zu lockern und in jeder beliebigen Winkelstellung um die Achse der Schiene 5 herum am Schlitten 1 festzulegen. Der Schlitten 1 ist an seinem gemäß Fig. 1 rechten Ende mit einer Außenfläche versehen, die einen Teil eines Zylinders bzw. ein Kreissegment bildet und zur Aufnahme des einen Teil der Halterung 7 bildenden federnden Bands dient, so daß die Halterung 7 mit Hilfe des Bolzens 8 in jeder ausgewählten Winkelstellung einstellbar am Schlitten festlegbar ist«,

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Die Halterung 7 weist zwei von dem den Schlitten 1 umgreifenden kreisförmigen Bandabschnitt nach außen abstehende Arme 9 sowie zwei sich zwischen den Armen 9 erstreckende, an letzteren befestigte und parallel zueinander verlaufende, längliche Stangen 10 auf.

Die Stangen 10 durchsetzen verschieblich zwei in einem Gleitblock 11 einer Trageinrichtung 27 ausgebildete parallele Bohrungen. Die Trageinrichtung 27 besitzt die Form einer in einer lotrechten Ebene angeordneten und an ihrem oberen Endbereich am Gleitblock 11, der sich frei auf den Stangen

10 zu verschieben vermag, befestigten Platte.

Die Trageinrichtung 27 trägt an der einen Seite einen Motor 2, der einen Teil einer Draht-Vorschubeinrichtung zur Zufuhr von Füll- bzw. Schweißdraht zur abzulagernden Schweißnaht bildet. Infolge der einstellbaren Anbringung der Halterung 7 am Schlitten 1 ist es mithin möglich, den den Schweißdraht zuführenden Motor 2 in nahezu jeder vorgewählten Lage oder Haltung gegenüber dem Schlitten 1 anzuordnen, so daß er beispielsweise waagerecht auf den Schlitten ausgerichtet ist, in jeder beliebigen Winkellage dazu liegt oder sich sogar unmittelbar unter\ihm befindet. Zudem ermöglicht das Zusammenwirken zwischen den Stangen 10 und dem Gleitblock

11 eine ungehinderte Verschiebung des Vorschub-Motors 2 auf den Schlitten 1 zu und von diesem weg.

Die Draht-Vorschubeinrichtung weist neben dem Motor 2 eine durch letzteren angetriebene Vorschub-Rolle 12 auf, die an der vom Motor 2 abgewandten Seite an der Platte der Trageinrichtung 27 angeordnet ist. Diese Rolle 12 befindet sich unterhalb des Schweißdrahts 28, während eine obere Vorschub-Rolle 12* über dem Schweißdraht und über der Rolle

12 angeordnet ist; Diese in Fig. 2 näher dargestellte

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obere Rolle 12* ist auf einer verschwenkbaren Platte 13 drehbar gelagert, die an ihrem gemäß Fig. 2 rechten Ende an der Trageinrichtung 27 angelenkt ist. Das gemäß Fig. 2 linke Ende der Schwenk-Platte 13 wird durch eine Feder 19 nach unten gedrängt, die zwischen dem Vorderende der Platte 13 und einem an der Trageinrichtung 27 befestigten und von ihr nach unten abstehenden Ansatz zusammengedrückt ist. Hierdurch wird die obere Rolle 12¹ gegen die untere Rolle 12 herabgedriickt, so daß bei angetriebener unterer Rolle 12 der Schweißdraht 28 zwischen den Rollen 12 und 12* verklemmt wird, um gemäß Fig. 2 in Abwärtsrichtung nach links gefördert zu werden. Zu diesem Zweck versetzt der Motor 2 die untere Rolle 12 gemäß Fig. 2 entgegen dem Uhrzeigersinn in Drehung.

Die Trageinrichtung 27 weist außerdem zwei parallele Ansätze 29 auf, die mit Öffnungen versehen sind, welche mit zwei von den Ansätzen 29 getragenen rohrförmigen Führungen 30 fluchten, wobei der Schweißdraht 28 die von den Ansätzen

29 der Trageinrichtung 27 getragenen rohrförmigen Führungen

30 durchläuft.

Neben dieser Draht-Vorschubeinrichtung trägt die Trageinrichtung 27 noch eine Schweißeinheit, die einen vom Schweißdraht 28 durchlaufenen elektrischen Lichtbogen-Bauteil 15 (Fig. 2) aufweist. Die Schweißeinheit weist außerdem einen Gasabschirm-Bauteil 16 und eine Düse 4 mit einer eine Abschirmung gegen Lichtbogen-Spritzer bildenden Platte 20 (Fig. 1) auf. Der Schweißdraht 28 erreicht die erste rohrförmlge Führung JO über ein Führungs- bzw. Drahtzufuhr-Rohr 14, dem wiederum der Schweißdraht von einer Vorratsrolle 24 aus zugeführt wird. Der verbrauchte Schweißdraht wird auf diese Weise durch die oben beschriebene Draht-Vorschubeinrichtung zur Schweißstelle zugeführt und von der Vorratsrolle 24 abgezogen.

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Die Trageinrichtung 27 trägt außerdem eine Führungseinrichtung zur Führung der Schweißeinheit längs der die Schweißnaht aufnehmenden Bewegungsbahn, wobei diese Führungseinrichtung längs dieser Bewegungsbahn der Schweißeinheit unmittelbar vorgeschaltet ist. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht diese Führungseinrichtung aus zwei Führungs-Rollen 3, die an einer von einem Tragschenkel 33 getragenen Halterung drehbar gelagert sind. Dieser Tragschenkel 33 ist bei der dargestellten Ausführungsform an der Trageinrichtung befestigt und wird von dieser beispielsweise über das Gehäuse des Motors 2 getragen, an welchem der Tragschenkel 33 radial von einem an der Außenfläche des Gehäuses des Motors 2 befestigten kreisförmigen Band wegragtj dieses Motor-Gehäuse bildet eine Verlängerung und praktisch einen Teil der Trageinrichtung 27, da es starr mit letzterer verbunden ist. Zwischen den FUhrungs-Rollen 3 und der Spitze der Schweißeinheit, an welcher sich die DüseΛ befindet und wo der eigentliche Schweißvorgang stattfindet, ist eine Abschirmplatte bzw. -leiste 3a befestigt, welche ein Bespritzen der Rollen 3 mit Schweißmaterial verhindert.

Die beiden Endrahmen-Anordnungen 26 tragen an ihren unteren Vorderenden starr gehalterte Elektromagneten 6, die über einen nicht dargestellten Stromkreis mit einer elektrischen Stromquelle verbunden sind, derart, daß beim Schließen dieses Stromkreises die Elektromagneten 6 erregt werden, die durch ihre magnetische Anziehung die gesamte Vorrichtung selbsttätig und lösbar gegen das Werkstück halten.

Der Stromkreis des Motors 23 zum Verfahren des Schlittens 1 ' längs der Schiene 5 weist einen Mikroschalter 17 auf, in dessen Bahn ein SctaLter-Betätigungsglied 18 angeordnet ist,

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welches an einer längs der Schiene 5 verschiebbaren Hülse gehaltert ist, so daß seine Lage einstellbar ist. Die Lage dieses Betätigungsglieds wird entsprechend der Länge der gewünschten Schweißnaht festgelegt. Wenn der Mikroschalter das Betätigungsglied 18 erreicht, betätigt letzteres den . Mikroschalter 17 und öffnet somit den Stromkreis des Motors 25, ■ wodurch der Antriebs- und Schweißvorgang unterbrochen wird.

Die Schweißeinheit wird über ein Kabel 31 mit elektrischer Energie versorgt, das an eine hierfür vorgesehene elektrische Stromquelle angeschlossen ist. Das Schutzgas wird der Schweißstelle über einen Schlauch J2 zugeführt, der über entsprechende Ventile mit zwei mit dem Schutzgas beschickten Behältern bzw. Gasflaschen 25 verbunden ist.

Fig. 2 veranschaulicht die Art und Weise, auf welche die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße automatische Schweißvorrichtung sur Herstellung «riner Kehlnahtschweißung zwischen waagerechten und lotrechten Platten benutzt wird_o Die lotrechte Platte wird auf beliebige zweckmäßige Weise in der Stellung gemäß Fig. 2 gehalten, so daß sie senkrecht von der Oberseite der waagerechten Platte absteht» Die.Endrahmen-Anordnungen 26 werden so eingestellt, daß sie das Werkstück zwischen sich aufnehmen und sich die Schiene 5 gemäß Fig. 2 rechts von der lotrechten Platte waagerecht über die waagerechte Platte erstreckt. Sodann wird die Halterung 7 so eingestellt, daß die durch die Rollen 3 gebildete Führungseinrichtung genau an der Schnittstelle zwischen der lotrechten und der waagerechten Platte zu liegen kommt und die Düse 4 der Schweißeinheit einwandfrei gegen die Schnittstelle gerichtet ISt₁, welche die Bahn der abzulagernden Schweißnaht bildet. Bei einwandfrei ausgerichteten Teilen werden die Elektromagneten 6 an Spannung gelegt, so

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daß die Endrahmen-Anordnungen 26 gegenüber dem Werkstück in fester Lage gehalten werden und sich die Spitze des Schweißdrahts 28 genau an der Schnittstelle zwischen den Platten befindet, an welcher die Schweißnaht abgelagert werden soll. Die Führungs-Rollen 3 rollen längs der Schnittstelle zwischen den lotrechten und waagerechten Platten ab. Nach diesen Vorbereitungen kann der Schweißvorgang eingeleitet werden.

Sodann wird das Schutzgas zugeführt und wird der für den Schweißvorgang vorgesehene elektrische Stromkreis bei an Spannung liegenden Motoren 2 und 25 geschlossen. Infolgedessen bewegt sich der Schlitten 1 gemäß Fig. 1 nach links, während der Schweißdraht 28 zur Schweißstelle zugeführt wird und die Kehlnahtschweißung bildet. Auf diese Weise wird der Schweißvorgang automatisch durchgeführt.

Falls längs der Schweißnaht irgendwelche Unregelmäßigkeiten vorhanden sind, werden diese durch die Rollen 3 abgetastet, wobei sich infolge der von der Stange 10 und dem Gleitblock 11 gebildeten Verbindung zwischen der Halterung 7 und der Trageinrichtung 27 die gesamte Trageinrichtung 27 nebst der von ihr getragenen Teile längs der Stangen 10 anzuheben und zu senken vermag, um die gesamte Vorrichtung sich an etwa auftretende Unregelmäßigkeiten anpassen zu lassen. Auf diese Weise ,kann die Schweißeinheit ohne weiteres der Bahn der abzulagernden Schweißnaht folgen, so daß auf sehr zuverlässige Weise ein vollautomatischer Schweißvorgang durchgeführt wird. Das Schalter-Betätigungsglied 18 ist bereits vorher in die das Ende der Schweißnaht festlegende Stellung gebracht worden, so daß wenn der Mikrosohalter 17 das Betätigungsglied 18 erreicht, eine Schweißnaht der erforderlichen Länge gezogen worden ist und die Vorrichtung zur Beendigung des Schweißvorgangs automatisch abgestellt wird. » io -

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Infolge ihres geringen Gewichts ist die Vorrichtung tragbar, und sobald die Antriebe abgeschaltet und die Elektromagnete 6 stromlos gemacht worden sind, kann die Bedienungsperson die Schweißvorrichtung an jeden gewünschten anderen Ort verbringen. Obgleich die Erfindung vorstehend in Verbindung mit der Kehlnahtschweißung zwischen senkrecht zueinander stehenden Platten beschrieben ist, ist zu beachten*, daß die erfindungsgemäße automatische Schweißvorrichtung nicht auf diese Arbeitsweise beschränkt ist. Es lassen sich auch gewöhnliche waagerechte Stoßschweißungen durchführen, indem die am Schlitten 1 vorgesehene Halterung 7 auf beschriebene Weise so eingestellt wird, daß die Düse 4 lotrecht steht und sich unmittelbar über zwei waagerecht liegenden Platten befindet, die an ihren zusammenstoßenden Kanten stumpf miteinander verschweißt werden sollen. Ebenso können die Schweißvorgänge auch unter Anwendung von Flußmittel anstelle eines Schutzgases durchgeführt werden.

Die Art des Zusammenwirkens zwischen der Führungs-Schiene und den beiden Endrahmen-Anordnungen 26 ist in den Fig. bis 5 näher dargestellt. Wenn beispielsweise die gemäß Fig. 1 rechte Endrahmen-Anordnung 26 starr am einen Ende der Schiene 5 befestigt ist, so kann die in den Fig. 3

"der bis 5 dargestellte Konstruktion als einen Teil/gemäß Fig. 1 linken Endrahmen-Anordnung 26 bildend angesehen werden. Selbstverständlich kann jedoch die gleiche Konstruktion auch an beiden Endrahmen-Anordnungen 26 vorgesehen sein. Gemäß Fig. 3 ist die Endrahmen-Anordnung 26 an ihrem oberen Ende mit einer waagerechten Durchgangs-Bohrung Jk von quadratischem Querschnitt zur Aufnahme der Schiene 5 versehen, die achteckigen Querschnitt besitzt und längs ihrer Unterseite mit den die genannte Zahnstange 21 bildenden Zähnen versehen ist. Die Schiene 5 erstreckt sich mithin mit Gleitsitz frei durch die Bohrung der Endrahmen-Anordnung 26. Diese Bohrung Jk der Endrahmen-Anordnung 26 durchsetzt

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gemäß Fig. 3 waagerecht den oberen Zylinderteil 35 der Endrahmen-Anordnung 26, wobei dieser Zylinderteil die Form eines einstückig mit den beiden die Endrahmen-Anordnungen 26 bildenden Schenkeln ausgebildeten zylindrischen Angusses bzw. Ansatzes besitzt. Gemäß Fig. 4 erstreckt sich der verbreiterte Zylinderteil 35.der Endrahmen-Anordnung 26 nach rechts ein größeres Stück über die Schenkel des Endrahmens hinaus als nach links. An der gemäß Fig. 4 rechten Seite der Schenkel ist der verbreiterte Zylinderteil 35 mit einer unteren Quernut versehen, welche sich waagerecht durch den Zylinderteil 35 und von dessen Unterseite her nach oben bis in die Bohrung 34 hinein erstreckt. In dieser waagerechten Nut ist ein Schwenkhebel 37 angeordnet, der an seinem Innenende mit einer einen Schwenkzapfen 38 aufnehmenden Bohrung versehen ist, wobei dieser Schwenkzapfen 38 eine Axialbohrung des Zylinderteils 35 durchsetzt, sich quer über die den Schwenkhebel 37 aufnehmende Nut erstreckt und außerdem die Bohrung des Schwenkhebels 37 durchsetzt, so daß letzterer um die durch den Schwenkzapfen 38' festgelegte Achse.herum schwenkbar gelagert ist. Es istjzu beachten, daß der Oberteil des im Zylinderteil 35 ausgebildeten und mit der Bohrung y\ in Verbindung stehenden Ausschnitt so groß ausgebildet ist, daß er nicht nur den Schwenkhebel 37* sondern auch einen an diesem befestigten gezahnten Abschnitt mit Zähnen 36 aufnimmt. Diese Anordnung befindet sich in einem Ausschnitt des Zylinderteils 35·» der solche Größe besitzt, daß er eine freie Schwenkbewegung des Schwenkhebels 37 um den Schwenkzapfen 38 in solchem Ausmaß erlaubt, daß der am Schwenkhebel 37 vorgesehene gezahnte Abschnitt derart in und außer Eingriff mit der Zahnstange 21 verlagerbar ist, daß eine freie Axialbewegung der Schiene 5 und des Zylinderteils 35 relativ zueinander ermöglicht wird. Der Zylinderteil 35 ist außerdem mit einer Schragbohrung versehen, die ein offenes oberes Ende aufweist

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und an Ihrem unteren Ende mit dem den Schwenkhebel 37 aufnehmenden Ausschnitt des Zylinderteils 35 kommuniziert. Innerhalb dieser Schrägbohrung befindet sich eine unter Druckspannung stehende Schraubenfeder 39* welche mit ihrem unteren Ende den Schwenkhebel 37 beaufschlagt, welcher einen in das untere Ende der Schraubenfeder 39 eingreifenden kurzen Stift trägt. Am oberen Ende legt sich die Schraubenfeder gegen eine Stellschraube 42 an, die in die Schrägbohrung des Zylinderteils 35 eingeschraubt und an ihrem oberen Vorderteil zugänglich ist, so daß mit Hilfe eines Schraubenziehers die Lage der Stellschraube 42 längs der Bohrung zur Einstellung der Druckkraft der Schraubenfeder 39 variiert werden kann. Die Schraubenfeder 39 drängt somit den Schwenkhebel 37 gemäß Fig. 3 entgegen dem Uhrzeigersinn um den Schwenkzapfen 38* um die Zähne 36 außer Eingriff mit der Zahnstange 21 zu bringen. Mithin drängt die Schraubenfeder 39 die durch die Teile 36* 37 gebildete Arretierung aus der Arretierstellung.

Um die vom Schwenkhebel 37 und den Zähnen 36 bewirkte Arretierung 36, 37 in Arretierlage zu halten, ist ein Kurvenhebel 40 vorgesehen, der ein inneres Kurvenende 41 aufweist, welches von dem im Zylinderteil 35 ausgebildeten Ausschnitt bzw. Nut aufgenommen wird und an der Unterseite des Schwenkhebels 37 anliegt«, Dieser Kurvenhebel 40 ist um einen Schwenkzapfen herum verschwenkbar, welcher sich ebenfalls über die im Zylinderteil 35 ausgebildete Nut hinweg erstreckt und eine im Kurvenhebel 40 vorgesehene Bohrung durchsetzt. An seinem freien Vorderende weist der Kurvenhebel 40 einen von der Bedienungsperson ergreifbaren Knopf auf.

Die eben beschriebene Anordnung ist in Figo 3 in arretiertem Zustand dargestellt. Zum Lösen der Arretierung hebt die Bedienungsperson einfach den Kurvenhefoel 40 an jxnü verschwenkt

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ihn gemäß Fig. 3 im Uhrzeigersinn. Infolgedessen kann sich die Schraubenfeder 39 entspannen und die Arretierung des Schwenkhebels 37 und der Zähne 36 von der Zahnstange 21 weg verlagert, so daß die Endrah'men-Anordnung 26 von der Schiene 5 entriegelt wird. Die beiden letztgenannten Teile können nunmehr ungehindert in Axialrichtung relativ zueinander " verschoben werden. Wenn die gewünschte Relativstellung dieser ' Bauteile erreicht ist, braucht die Bedienungsperson lediglich den am freien Ende des Kuryenhebels 40 vorgesehenen Knopf herabzudrücken, so daß eine Kurve 41 den Schwenkhebel 37 wieder in seine Arretierstellung drängt, in welcher die Zähne J>6 in die Zahnstange 21 eingreifen und die Bauteile nunmehr wieder lösbar in fester Lage zueinander gehalten werden.

Obgleich diese Konstruktion, wie erwähnt, für beide Endrahmen-Anordnungen 26 vorgesehen sein kann, wird vorzugsweise die eine Endrahmen-Anordnung 26 an der Schiene 5 festgelegt und die Konstruktion gemäß den Fig. 3 bis 5 nur für die andere Endrahmen-Anordnung 26 vorgesehen.

Ersichtlicherweise schafft die Erfindung mithin eine leichte, tragbare Sehweißvorrichtung, die auf automatische und einfache Weise sehr genaue Schweißnähte zu ziehen vermag. Sobald die Halterung 7 in einwandfrei eingestellter Winkelstellung gegenüber dem Schlitten 1 festgelegt ist, so daß der vorgesehene SchweißVorgang einwandfrei durchgeführt werden kann, brauchen nur noch die Elektromagneten 6 erregt zu werden, so daß sie die Schweißvorrichtung in richtig eingestellter Lage halten und der automatische SehweiQvorgang wirksam durchgeführt werden kann. Während des Sehweißvorgangs paßt sich die Schweiß-Düse 4 automatisch an alle Unregelmäßigkeiten oder Unebenheiten der Schweißnaht anj dies wird durch die Führung infolge der Rollen 3 und die freie Bewegbarkeit der Trageinrichtung 27 auf ihrem Gleitblock 11 längs der Stangen 10 der Halterung 7 ermöglicht. Infolgedessen können genaue Schweißarbeiten durchge-

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führt werden, auch wenn die Schweißnaht über Unregelmäßigkeiten verläuft. Zudem ist zu beachten, daß ein Auswechseln der Schweißstäbe, wie dies beim Hand- oder Freifallschweißen nötig ist, bei der erfindungsgemäßen automatischen Vorrichtung überflüssig ist, da der Schweißdraht 28 durch die beschriebene Draht-Vorschubeinrichtung kontinuierlich zur Schweißnaht zugeführt wird; dieses Merkmal trägt ebenfalls zur Wirksamkeit des Schweißvorgangs bei.

Es ist zu beachten, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Führungs-Rollen 3 nicht nur zur wirksamen Führung der Vorrichtung beitragen, damit sie sich selbsttätig an etwaige Unregelmäßigkeiten anzupassen vermag, sondern auch einen Teil des Gewichts der Schweißvorrichtung tragen, so daß auf übermäßig große und schwere Führungsschienen und Endrahmen-Anordnungen 26 verzichtet werden kann, wie sie erforderlich wären, wenn das gesamte Gewicht der Schweißvorrichtung während der Schweißarbeiten von diesen Bauteilen getragen werden müßte. Darüber hinaus sind die den Schlitten 1 längs der Schiene 5 verfahrende Einrichtung, die Draht-Vorschubeinrichtung und die FUhrungsrollenanordnung sämtlich außerordentlich kompakt und einfach aufgebaut, so daß die gesamte Schweißvorrichtung erstaunlich klein ist. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird mithin die Führungs-Schiene von den Ständern bzw. Endrahmen-Anordnungen 26 getragen, während der Schlitten 1 über die Trageinrichtung 27 die Schweißeinheit trägt, welche die Düse 4 sowie die beschriebene Draht-Vorschubeinrichtung nebst den anderen zur Durchführung der Schweißarbeiten erforderlichen Bauteilen aufweist. Der Vorschub der Schweißeinheit . längs der Schweißnaht wird dabei auf sehr einfache Weise durch das Zusammenwirken'zwischen dem Antriebs-Ritzel und der längs der Führungs-Schiene selbst ausgebildeten Zahnstange bewirkt. Ersichtlicherweise kann jede unerwünschte Durchbiegung der Führungs-Schiene 5 unter dem von ihr getragenen Gewicht

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durch entsprechende Verschiebung einer oder beider Endrahmen-—Anordnungen 26 längs der Schiene verhindert werden, so daß die Schiene 5 zwischen den beiden Endrahmen 26 eine ausreichend kurze Länge besitzt, um die Schweißvorrichtung ohne nennenswerte Durchbiegung zu tragen. ^

Zusammenfassend schafft die Erfindung mithin eine automatische Schweißvorrichtung, bei welcher eine vergleichsweise kleine, tragbare Anordnung an einem ausgewählten Ort aufgestellt werden kann, um verhältnismäßig kurze Schweißvorgänge wirksam durchzuführen. Eine langgestreckte Einzel-Schiene trägt einen Schlitten parallel^zu einer die Schweißnaht aufnehmenden Bahn bewegbar, wobei diese Schiene in Bohrungen von tragenden Ständern bzw. Endrahmen eingesetzt ist. Die Schiene ist mit Zähnen versehen und mindestens einer der Ständer bzw. Endrahmen weist einen Schwenkhebel mit Zähnen auf, welche mit denen der Schiene zusammengreifen, um die Schiene lösbar mit dem tragenden Ständer bzw. Endrahmen zu verriegeln.

Am Schlitten ist eine Halterung einstellbar befestigt, die eine Einrichtung verschieblich haltert, welche eine Schweißeinheit, einen Draht-Vorschub zur Zufuhr von Schweißdraht zur Schweißeinheit sowie Führungs-Rollen zur Führung der Schweißeinheit längs der Schweißnaht trägt, wenn der Schlitten längs der Schiene verfahren wird.

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Claims (11)

1. Patentansprüche

   Automatische Schweißvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Schweißeinheit zur Bildung einer Schweißnaht mittels zugeführtem Schweißdraht (28), eine der Schweißeinheit vorgeschaltete Führungseinrichtung (j5j5_a 3) zur Führung der ersteren längs einer Bahn, längs welcher mit Hilfe des zugeführten Schweißdrahts eine Schweißnaht abgelagert werden soll, eine Vorschubeinrichtung zur Zufuhr des Schweißdrahts zur Schweißeinheit, eine die Führungseinrichtung, die Schweißeinheit und die Vorschubeinrichtung tragende Trageinrichtung (27), eine Halterung (7)* welche die Trageinrichtung trägt und frei bewegbar auf die die Schweißnaht aufnehmende Bahn hin und von ihr weg führt, so daß die Führungseinrichtung zusammen mit der Trageinrichtung, der Schweißeinheit und der Vorschubeinrichtung beim Auftreten von Unregelmäßigkeiten längs der Bahn frei auf diese Bahn zu und von ihr fort bewegbar sind, einen die Halterung (7) tragenden Schlitten (1), eine sich im wesentlichen parallel zur genannten Bahn erstreckende und den Schlitten im wesentlichen parallel zu dieser Bahn bewegbar lagernde langgestreckte Schiene (5)* zwei die Schiene in einer vorgegebenen Höhenlage halternde Endrahmen (26) und einen vom Schlitten getragenen und mit der Schiene zusammenwirkenden Antrieb, um den Schlitten längs der Schiene zu verfahren und automatisch eine Schweißnaht längs der genannten Bahn zu ziehen .

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2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (5) als einzelne Führungs-Schiene ausgebildet ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Endrahmen (26) mindestens einen tragenden Ständer aufweisen, der einen mit einer die Führungs-Schiene (5) aufnehmenden Bohrung (34) versehenen Abschnitt aufweist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs-Schiene (5) zumindest im Bereich des genannten Abschnitts des tragenden Ständers mit Zähnen versehen ist und daß der Ständer am genannten Abschnitt einen Schwenkhebel (3?) mit komplementären Zähnen (36) trägt, welche mit den Zähnen der Schiene zusammengreifen und den Ständer an einer ausgewählten Stelle längs der Schiene arretieren.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der tragende Ständer am genannten Abschnitt eine verschwenkbare Kurve (41) trägt, die am Schwenkhebel (37) anzugreifen vermag und ihn lösbar in einer Stellung hält, in welcher die am Schwenkhebel vorgesehenen Zähne (36) mit den Zähnen der Schiene (5) zusammengreifen.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (39) vorgesehen ist, welche den Schwenkhebel (37) mit seinen Zähnen (36) von der Schiene wegdrängt, wenn die Kurve (41) den Schwenkhebel zur Bewegung von der Schj&ie (5) weg freigibt.

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7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (5) die Form einer einzelnen'^ langgestreckten Führungs-Schiene mit über ihre Länge auf Abstände verteilten Zahnstangen-Zähnen besitzt und daß der Antrieb einen vom Schlitten (1) getragenen Motor aufweist, welcher ein mit diesen Zähnen kämmendes Ritzel (22) antreibt.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (1) die Form eines langgestreckten Körpers mit einer von der Schiene (5) durchsetzten Bohrung besitzt".
9. 9· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (7) lösbar mit dem Schlitten (1) verspannt ist, so daß ihre Winkelstellung gegenüber dem Schlitten einstellbar ist.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (7) zwei längliche Stangen (10) aufweist und die Trageinrichtung (27) mit einem Gleitblock (11) mit von den Stangen durchsetzten Bohrungen versehen ist, so daß die Trageinrichtung (27) mit Hilfe des Gleitblocks und der Stangen unter Ermöglichung einer freien Bewegung auf die Bahn, an welcher die Schweißnaht gezogen werden soll, zu und von ihr weg verschieblich gelagert ist.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Draht-Vorschubeinrichtung einen Motor und von der Trageinrichtung (27) getragene Vorschub-Rollen aufweist, welche zur Zufuhr eines Schweißdrahts zur

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    Schweißeinheit durch den Motor angetrieben werden, und daß die Führungseinrichtung längs der genannten Bahn abrollende Rollen aufweist, wobei der Motor der Draht-Vorschubeinrichtung einen die Rollen tragenden Träger haltert.

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