DE2321070A1

DE2321070A1 - Vorrichtung zum elektrischen lichtbogenschweissen

Info

Publication number: DE2321070A1
Application number: DE19732321070
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Dipl Ing Ganowski; Norbert Pache
Original assignee: Keller and Knappich GmbH
Current assignee: KUKA Systems GmbH
Priority date: 1973-04-26
Filing date: 1973-04-26
Publication date: 1974-12-19
Also published as: JPS5047848A; JPS5412900B2; DE2321070B2

Description

Vorrichtung zum elektrischen Lichtbogenscnweißen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektrischen Lichtbogenschweißen zweier anschmelzender Werkstücke, vorzugsweise Rohrenden, Ringen odOdgl. an einer geschlossenen Nahtbahn, wie z.B0 Kreis-, Ellipsen-, Mehreck-Bahn, wobei der Lichtbogen durch ein Magneti:el# entlang der Schweißkanten-Nahtbahn bewegt wird. Mit einer solchen Vorrichtung läßt sich ohne Hinzufügen von Schweißmaterial in einer minimalen Zeit schweißen, unter Schutzgas auch ohne großen Stauchdruck porenfrei.
Zur Erzeugung des Magnetfeldes werden Ring- und Topfmagnete verwendet. Zur Erzielung eines ausreichenden, in dem Spalt zwischen den zu verschweißenden Werkstücken radial gerichteten Magnetfeldes werden wenigstens zwei Ringspulen benutzt, die zwecks Einbringens der Werkstückteile auch in radialer Richtung in wenigstens zwei Erregerwicklungen-unterteilt sein können. Diese bekannten Magnete erfordern beiderseits der Schweißebene eine bauliche Mindesthöhe, die manche Werkstücke von einer Schweißung mit der Vorrichtung der erwähnten Art ausschließt, z¢Bo sehr niedrige Ringkragen am Ende großbauchiger Behälter.
Aufgabe der Erfindung ist die Erzeugung eines Magnetfeldes, das bei niedrigster Bauhöhe eine starke PeldKonzentration an der für die Schweißung wichtigen Stelle ermöglicht.
Gemäß der Erfindung gelingt das bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch, daß das Magnetfeld durch eine Mehrzahl von in der Schweißebene angeordneten gleichpoligen Einzelmagneten erzeugt wird, deren gleichen Pole die geschlossene Schweißkanten-Nahtbahn umgeben.
Als Magnete können sowohl Permanentmagnete als auch Elektromagnete benutzt werden. Da sie in der Schweißebene radial angeordnet sind, besteht unbegrenzte Möglichkeit zur Unterbringung ausreichender Amperewindungen zur Erzeugung ausreichender Feldstärke jedes Einzelmagneten. Auch die Zahl der zum Einsatz verwendbaren Einzelmagnete liegt in relativ weiten Grenzen.
Besonders intensiv wird der Magnetfluß, wenn die die geschlossene Schweißkanten-Nahtbahn umgebenden Magnetpole Südpole sind, weil sie den Magnetfluß konzentriert ausfließen lassen.
Bei Verwendung von Elektromagneten als Einzelmagnete können die Spulenwicklungen hintereinander oder parallel geschaltet sein; wichtig ist nur ihre Gleichpoligkeit untereinander. Es kann Gleichstrom oder Wechselstrom verwendet werden; bevorzugt wird Gleichstrom. Die radiale Teilbarkeit des neuen Magnetfeld-Erzeugers zwecks Ein- und Auslegens der Werkstücke macht keinerlei Schwierigkeiten.
Die Einzelmagnete gemäß der Erfindung können auch verschieden stark elektrisch beaufschlagbar sein. Damit lassen sich an beliebigen Stellen der Nahtkurve Feldbeeinflussungen zur Optimierung des Schweißens ermöglichen. Wenn z.B. eine Schweißnaht an einem Vierkantquerschnitt geschweißt werden soll, sind Unterschiede an den Ecken gegenüber den geraden Partien erwünscht. Das läßt sich mit dem neuen Magnetfelderzeuger gemäß der Erfindung ohne weiteres ermöglichen.
Zur gleichmäßigen Verteilung des Magnetfeldes bevorzugt die Erfindung die Vereinigung der Magnetpole in einem die geschlossene Schweißkanten-Nahtbahn umgebenden magnetisierbaren Ring, wobei dieser Ring radial teilbar sein kann.
Die Erfindung ermöglicht dank der Erzielung einer verstärkten Feldkonzentration an den für die Schweißung wichtigen Stellen ein besseres Schweißergebnis.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigt Fig, 1 einen Querschnitt, Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig, 1, Sigo 3 eine Draufsicht wie Fig. 2 in gespreiztem Zustand.
Insgesamt zehn Einzelmagnete 1 sind in der Schweißebene (A-A) radial angeordnet und mit ihren Spulenstromanschlüssen 2 und 3 so gewickelt und bei 4 hintereinandergeschaltet, daß sie mit gleichen Südpolen die geschlossene Schweißkanten-Nahtbahn von zwei Rohrstößen a und b umgeben, wobei diese Südpole in einem magnetisierbaren Ring 5 durch je eine Schraube 6 vereinigt sind.
Ein Kühlwasserzufluß 7 mündet in einen Halbringkanal 8, der an der Teilfuge 9 durch eine Wand 14 abgeschlossen ist und bei 10 mit einem, durch eine Wand 15 von dem inneren Halbringkanal 8 getrennten äußeren Halbringkanal 11 kommuniziert, aus dem er über einen Schlauch 12 in den auf der anderen Seite der Teilfuge in gleicher Weise ausgebildeten äußeren Halbringkanal und von diesem in den inneren Halbringkanal geleitet wird, von wo das Wasser bei 13 abgeleitet wird. Die Kanäle 8 und 11 werden von einem Grundplattenring 16 und einem Plattenring 17 mit Schulterringen 18 und 19, die in entsprechende Nuten greifen, gebildet. Ein Ringdeckel 20 verschließt den ganzen Magnetfelderzeuger, wobei alle beschriebenen Teile an einer Teilfuge 9 geteilt und voneinander lösbar sind, wie Sigo 3 zeigt.
Die Spannbacken für die miteinander zu verschweißenden Werkstückteile sind nicht dargestellt, ebenso nicht die Schweißstromanschlüsse, weil sie in bekannter Weise ausgebildet sein können. Ein Schutzgas kann durch eines oder beide Rohre a, b zugeführt werden.

Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zum elektrischen Lichtbogenschweißen zweier anschmelzender Werkstücke, vorzugsweise Rohrenden, #Ringen odOdgl. an einer geschlossenen Nahtbahn, wie zoBo Kreis-, Ellipsen-, Mehreck-Bahn, wobei der Lichtbogen durch ein Magnetfeld entlang der Schweißkanten-Nahtbahn bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld durch eine Mehrzahl von in der Schweißebene (A-A) angeordneten gleichpoligen Einzelmagneten (1) erzeugt wird, deren gleichen Pole die geschlossene Schweißkanten-Nahtbahn umgeben.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die geschlossene Schweißkanten-Nahtbahn umgebenden Magnetpole Südpole sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetpole in einem die geschlossene Schweiß#anten-Nahtbahn umgebenden, magnetisierbaren Ring (5) vereinigt sind, wobei der Ring radial teilbar sein kann.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung der Einzelmagnete als Elektromagnete diese verschieden stark elektrisch beaufschlagbar sind.

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