DE2039364B2

DE2039364B2 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung versetzt unterbrochener lichtbogenschweissnaehte

Info

Publication number: DE2039364B2
Application number: DE19702039364
Authority: DE
Inventors: Masaaki Kazushi Mie Hano (Japan)
Original assignee: Nippon Kokan KJC, Tokio
Priority date: 1969-08-07
Filing date: 1970-08-07
Publication date: 1978-01-05
Also published as: DE2039364C3; US3612816A; FR2056717A5; NL149401B; GB1282186A; SE371125B; NO132266C; NL7011552A; DE2039364A1; DK140455C; NO132266B; DK140455B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung versetzt unterbrochener Lichtbogenschweißnähte nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein solches Verfahren ist aus der US-PS 18 31 343 bekannt. Während dort die zwei Schweißköpfe feststehen und die Werkstückgeschwindigkeit zwischen den einzelnen Schweißungen erhöht wird, ist aus der SW-PS 2 17 167 ein Verfahren zur Erzeugung unterbrochener Lichtbogenschweißnähte an einem kontinuierlich vorgeschobenen Srhweißstück bekannt, hei dem zwei bewegliche Schweißköpfe unter Lichtbogenerzeu- <,o gung mit einer von der Geschwindigkeit des Schweißstückes abweichenden Geschwindigkeit entlang paralleler Bahnabschnitte einer vorbestimmten Länge vorgeschoben und anschließend zum Ausgangspunkt für die nächste Schweißung zurückversetzt werden. Bei diesem h·; bekannten Schweißverfahren werden die beiden Schweißköpfe gemeinsam angetrieben und erzeugen parallele Schweißnähte. Die Schweißköpfe sind in einem gemeinsamen Halter im Abstand der parallelen Schweißnähte in Richtung des Vorschubes des Schweißstückes hin- und hergehend angetrieben. Dabei werden die beiden Schweißköpfe zunächst an ihr in Vorlaufrichtung vorderes Hubende gebracht und beginnen mit der Sciiweißung, wobei sie gemeinsam mit gegenüber dem Schweißstück verminderter Geschwindigkeit in Vorschubrichtung des Schweißstückes angetrieben werden. Beim Erreichen des in Vorlaufrichtung hinteren Endpunktes des Hubbereiches der Schweißköpfe hat das Schweißstück die Schweißköpfe gerade um eine der Länge der zu erzeugenden Naht entsprechende Weglänge überholt, wonach die Schweißköpfe mit dem Zehnfachen der Vorlaufgeschwindigkeit an den Beginn der nächsten Naht zurückversetzt werden. Somit laufen die Schweißköpfe während der Schweißung mit verminderter Geschwindigkeit mit dem Schweißstück mit während die dabei auftretende Verschiebung der beiden Schweißköpfe gegenüber dem Gestell der Schweißvorrichtung durch einen anschließenden Sprung in Gegenrichtung zur Vorschubrichtung des Schweißstückes bis zum Beginn der nächsten Parallelnaht wieder kompensiert wird. Dabei werden stets parallele Nähte gleicher Länge gleichzeitig gezogen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs bezeichneten Gattung zu schaffen, mit dem der Aufwand für die Erhöhung der Werksiückgeschwindigkeit, wie er beim Verfahren nach der US-PS 18 31 343 erforderlich ist, vermieden werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Ausbildung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens muß so beschaffen sein, daß in an sich bekannter Weise zwei in parallelen Bahnen hin- und herbeweglich angetriebene Schweißköpfe vorgesehen sind, deren Bewegungsgeschwindigkeit der Vorschubgeschwindigkeit des Schweißstückes, überlagert durch die Schweißgeschwindigkeit, entspricht, und daß der Antrieb für jeden der Schweißköpfe separat für einen abwechselnden Vorlauf der Schweißköpfe mit gleichzeitigem Rücklauf des jeweils anderen Schweißkopfes erfolgt, wobei die Lichtbogenerzeugung an dem jeweils rücklaufenden Schweißkopf unterbrochen ist.

Auf diese Weise lassen sich beispielsweise — bekannte — unterbrochene, versetzte Doppelkehlnähte erzeugen, wobei die Länge und die Lage der einzelnen Nahtstücke selbst dann durch Einstellung einer geigneten Relativgeschwindigkeit der Schweißköpfe gegenüber dem Schweißstück einstellbar sind, wenn gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung die Erfindung die Vorlauf- und Rücklaufgeschwindigkeit der Schweißköpfe gleich groß gehalten wird. Wird nämlich die Vorschubgeschwindigkeit des Schweißstückes größer gehalten als diejenige der Schweißköpfe, so entspricht der Abstand zweier aufeinanderfolgender Nahtstücke der Doppelkehlnaht jeweils gerade dem Hub der Schweißköpfe, wobei durch Einstellung des Geschwindigkeitsunterschiedes unabhängig von diesem Abstand eine geeignete Nahtstücklänge eingestellt werden kann. Wird andererseits die Vorlaufgeschwindigkeit der Schweißköpfe höher gewählt als diejenige des Schweißstückes, so liegen zwei aufeinanderfolgende Nahtstücke der Doppelkehlnaht stets in ihrer gesamten Länge innerhalb einer der Hublänge entsprechenden Schweißstücklänge und läßt sich durch Einstellung des Geschwindigkeitsunterschiedes unabhängig davon der Abstand dieser Nahtstücke einstellen. Dabei könnte

sogar durch entsprechende Einstellung der Geschwindigkeitdifferenz im Bedarfsfalle auch eine Überlappung aufeinanderfolgender Nahtstücke zu beiden Seiten der Doppelkehlnaht erzielt werden. Die praktische Bedeutung dieser Variante ist jedoch auf Einstellungen mit gegenüber der Schweißstückgeschwindigkeit weniger als zweifachen Schweißkopfgeschwindigkeiten beschränkt, weil dann, wenn zwei aufeinanderfolgende Nahtstücke der Naht unmittelbar aufeinanderfolgen oder einander überlappen, die Vorschubgeschwindigkeit des Sdiweißstückes gleich der Schweißgeschwindigkeit bzw. kleiner als die Schweißgeschwindigkeit ist, so daß eine solche unterbrochene Doppelnaht einfacher mittels wechselweise arbeitender stationärer Schweißköpfe hergestellt werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Vorderansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig.l.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, sind zwei Schweißköpfe 3 und 4 im Bereich der Winkel zwischen einem lotrechten Steg 1 und einem waagerechten Flansch 2 angeordnet, die ein als Profilträger ausgebildetes Schweißstück bilden. Die Schweißköpfe 3 und 4 bewegen sich über eine durch gestrichelte Linien 5 und 6 angedeutete Strecke hin- und her. Die Hin- und Herbewegung der Schweißköpfe 3 und 4 erfolgt parallel zur Vorschubrichtung des Schweißstückes t, 2, und :·.war derart, daß sich der Schweißkopf 3 in Vorschubrichtung des Schweißstückes mit diesem bewegt, während gleichzeitig der andere Schweißkopf 4 in Gegenrichtung zurückversetzt wird. Der Lichtbogen wird jeweils an dem vorlaufenden Schweißkopf, im Beispielsfalle also am Schweißkopf 4 erzeugt, so daß eine unterbrochene Kehlnaht bildende Nahtstücke im Winkel an jeder Seite des Steges 1 erzeugt werden. Die Vorlaufgeschwindigkeit des schweißenden Schweißkopfes wird dabei entweder niedriger oder höher gewählt als die Vorschubgeschwindigkeit des Schweißstückes 1, 2. Diese Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Schweißköpfen 3, 4 und dem Schweißstück 1, 2 ergibt unter Berücksichtigung der einzuhaltenden Schweißbedingungen Vorschubgeschwindigkeiten des Schweißstückes, die höher liegen als die Schweißgeschwindigkeit. So können etwa die Schweißköpfe 3, 4 mit einer Geschwindigkeit von 5000 bis 5500 mm/min bewegt werden, was unter Berücksichtigung einer Schweißgeschwindigkeit von 500 bis 1000 mm/min eine Vorschubgeschwindigkeit des Schweißstückes von etwa 6000 mm/min ergibt.

Während der Hin- und Herbewegung der Sch-.veißköpfe 3 und 4 wird das Schweißstück 1,2 kontinuierlich vorgeschoben, wobei der eine Schweißkopf an der gestrichelten Linie 6 zu schweißen beginnt, wenn der andere Schweißkopf für den Rücklauf bereit ist, wobei der Lichtbogen um Bedarfsfalle vorübergehend mittels Endschaltern oder Zeitgebern unterbrochen werden kann. Wenn beispielsweise der Schweißkopf 4 sein Nahtstück gezogen hat, beginnt wiederum der andere Schweißkopf 3 zu schweißen, wobei das nächste der mit a bezeichneten Nahtstücke an der den Ausgangspunkt bildenden gestrichelten Linie 6 iiegt, so daß sine Zick-Zack-Heftnaht erzeugt wird.

Die Schweißköpfe 3 und 4 sind an mit Schlitzen versehenen Halterungen 7 bzw. 8 befestigt, wobei in den Schlitzen an Ketten 9 bzw. 10 befestigte Mitnehmergleitstücke 11 bzw. 12 nach Art einer Kulissenführung gelagert sind. Die Ketten 9 und 10 sind wiederum über Kettenräder 13,13' bzw. 14,14' geführt, die im Abstand des Hubs der Schweißköpfe 3 und 4 angeordnet sind und durch einen Antrieb in Drehung versetzt werden, der die Schweißköpfe 3 und 4 mittels der Mitnehmergleitstücke 11 und 12 hin- und hergehend antreibt.

Anstelle der veranschaulichten Antriebsvorrichtung für die Schweißköpfe 3 und 4 könnten auch Hydraulikoder Pneumatikantriebe, wechselnd gegenläufig angetriebene Stellspindeln oder ähnliche Antriebsvorrichtungen zur Erzeugung hin- und hergehender Bewegungen eingesetzt werden.

Der Steg 1 und der Flansch 2 des Schweißstückes werden durch obere und untere Rollen 15 und 16 sowie durch seitliche Rollen 17 und 18 gegeneinander gedrückt und kontinuierlich vorgeschoben.

Durch geeignete Wahl einer Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Schweißköpfen 3, 4 und dem Schweißstück 1, 2 sowohl hinsichtlich der Größe als auch hinsichtlich des Vorzeichens kann eine Vielzahl von Ausbildungen beispielsweise einer veranschaulichten unterbrochenen versetzten Doppelkehlnaht erzielt werden. Die Wahl der Geschwindigkeitsdifferenz wird durch die einzuhaltenden Schweißbedingungen begrenzt. Im Falle einer gegenüber der Schweißstückgeschwindigkeit höheren Schweißkopfgeschwindigkeit ergibt sich, wie bereits oben dargelegt, zusätzlich eine Beschränkung daraus, daß die mit einer gegenüber der Schweißstückgeschwindigkeit doppelten oder noch größeren Schweißkopfgeschwindigkeit erzeugten Nähte einfacher und mit gleicher bzw. größerer Werkstückgeschwindigkeit mit stationären Schweißköpfen hergestellt werden können. In allen den Fällen, in denen zwischen einem Ende eines Nahtstückes a an einer Seite der Naht und dem benachbarten Anfang eines Nahtstückes a an der gegenüberliegenden Seite der Naht ein Abstand verbleibt, kann jedoch die Vorschubgeschwindigkeit des Schweißstückes und damit die Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung höher als die Schweißgeschwindigkeit und damit höher als im Falle einer Verwendung stationärer Schweißköpfe gewählt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erzeugung versetzt unterbrochener Lichtbogenschweißnähte an einem kontinuierlich vorgeschobenen Schweißstück mittels zweier Schweißköpfe, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schweißköpfe mit einer gegenüber der Geschwindigkeit des Schweißstückes niedrigeren oder höheren, aber weniger als zweifachen Geschwindigkeit im Gegenlauf so entlang paralleler ι ο Bahnabschnitte einer vorbestimmten Länge in Bewegungsrichtung des Schweißstückes unter Lichtbogenerzeugung vorgeschoben und anschließend zum Ausgangspunkt für die nächste Schweißung zurückversetzt werden, daß sie aneinanderanschlie-Bend abwechselnd schweißen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlauf- und Rücklaufgeschwindigkeit der Schweißköpfe gleich groß gehalten werden.

3. Vorrichtung zur Erzeugung einer unterbrochenen und versetzten Doppelkehlnaht zum Heftschweißen von Profilträgern mittels Schweißköpfen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise zwei in parallelen Bahnen hin- und herbeweglich angetriebene Schweißkopfe (3, 4) vorgesehen sind, deren Bewegungsgeschwindigkeit der Vorschubgeschwindigkeit des Schweißstückes (1, 2), überlagert durch die Schweißgeschwindigkeit, entspricht, und daß der Antrieb für jeden der Schweißköpfe separat für einen abwechselnden Vorlauf der Schweißköpfe bei gleichzeitigem Rücklauf des jeweils anderen Schweißkopfes erfolgt, wobei die Lichtbogenerzeugung an dem jeweils rücklauf enden Schweißkopf unterbrochen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für einen gegenläufigen Antrieb der Schweißköpfe (3, 4) je eine Kulissenführung mit einem in einer endlosen Bahn angetriebenen Mitnehmergleitstück (11,12) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Mitnehmergleitstück (11, 12) an einer den Hub der Schweißköpfe (3,4) bestimmenden Kette (9, 10) befestigt ist, die über endseitige Kettenräder (13,14) umgelenkt ist.