DE634067C - Verfahren zum Selbsttaetigen elektrischen Abbrennschweissen - Google Patents

Description

Das an sich bekannte elektrische Stumpfabschmelzschweißverfahren wurde bisher in der Regel an von Hand bedienten Maschinen durchgeführt, da es eine sehr feinfühlige Ver-Schiebung der zu verschweißenden Werkstücke gegeneinander erfordert. Durch die Erfindung wird die Lehre gegeben, die Abschmelzschweißung in bestimmter, aus nachstehendem ersichtlicher Weise bei motorischem Betrieb selbsttätig durchzuführen. Zur Einleitung des Abschmelzschweißvorganges werden dabei die Stirnseiten der zu verbindenden Werkstücksteile zunächst in lose Berührung miteihan<ier"~geb"ra,cht,"'wobei "an

einzelnen' Stellen zwischen den gegenüberliegenden unbearbeiteten Werkstücksteilen (in der Bewegungsrichtung der Werkstücksträger gemessen) ein Abstand von Bruchteilen eines Millimeters bestehen bleibt. An anderen Stel-Ien findet eine unmittelbare metallische Berührung zwischen den Werkstücksstirnen statt. Hier setzt bei Einschaltung des elektrischen Stromes zunächst das Abschmelzen ein, indem infolge der außerordentlich, großen Energiedichten, die bei Stromdurchfluß in diesen metallischen Brücken zustande kommen, diese Brücken unter heftigem Sprühen herausschmelzen. Bei allmählichem Gegeneinanderbewegen entstehen an anderen Stellen der rauhen Werkstücksstirnen metallische Verbindungen, die gleichfalls unter heftigem Funkensprühen wegschmelzen. Es entsteht und verschwindet somit bei fortwährender allmählicher Gegeneinanderbewegung der zu verschweißenden Werkstücksteile dauernd an verschiedenen . Stellen zwischen ihnen der Herd des Sprühens, wodurch allmählich die |Jnebenheiteji an den zu verschweißenden Werkstücksoberflächen wegschmelzen und dadurch gleichzeitig eine starke Erhitzung der Werkstücksteile an den zu verschweißenden Stellen zustande kommt. Falls bei dem eben geschilderten Verlauf des Abschmelzvorganges eine zu hohe Vorschubgeschwindigkeit vorhanden ist, wächst infolge einer geringen unerwünschten Stauchung des bereits bis zu einem gewissen Grade erhitzten Werkstoffes die Zahl bzw. der Querschnitt der Brücken, d.h. der Stellen, an denen metallische Stromüberleitung vorhanden ist, so stark an, daß an den einzelnen Stellen des metallischen Stromüberganges die zum Abschmelzen nötige Energiedichte nicht mehr vorhanden ist. In diesem Augenblick muß der weitere Abschmelzvorgang unterbrochen werden, da ein Kleben, d. h. ein unerwünschtes Stauchen, vor Herbeiführung der zum Verschweißen notwendigen Erhitzung der Werkstücke droht.

Nach der Erfindung sollen beim motorischen Betrieb die Werkstücke bei der Erhitzung mit einer ihrem Querschnitt, ihrer Form und ihrem Wärmezustand angepaßten

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Eberhard Rietsch in Hennigsdorf b. Berlin.

von vornherein der Äbschrnelzgeschwindigkeit entsprechend eingestellten maximalen Vorschubgeschwindigkeit stetig gegeneinanderbewegt werden. Die Beseitigung der Gefah^ des Klebens besorgt bei dem Verfahren zurrr selbsttätigen elektrischen Abschmelzschweißen, nach der Erfindung ein Relais, welches mit?, dem Vorschubantrieb zusammengeschaltet ist, auf ihn jedoch so lange ohne Einwirkung ίο bleibt, wie die Abschmelzgeschwindigkeit mit der voreingestellten Vorschubgeschwindigkeit übereinstimmt und nur bei etwa zu hoher Vorschubgeschwindigkeit und dadurch bedingtem Aufhören des Sprütiens infolge zu inniger L5 Berührung der beiden Werkstücksstirnen in Abhängigkeit von der Spannung bzw. Stromstärke den Vorschubantrieb selbsttätig stillsetzt oder umkehrt.

Die Wirkungsweise des Relais beruht dabei auf der Änderung der elektrischen Verhältnisse beim Kleben, die durch die Zunahme der Zahl bzw. des. Querschnitts der Brücken geschaffen werden. Es tritt also eine starke Herabsetzung des elektrischen Widerstandes auf, wodurch der Strom ansteigt und die Spannung sich vermindert..' Diese Erscheinungtritt sowohl im Sekundär- als auch im Primärkreis der Schweißmaschine auf. Das Relais kann daher sowohl auf Stromerhöhung als auch auf Spannungsverminderung oder auf beide ansprechen und im Sekundär- oder Primärkreis der Schweißmaschine angeordnet sein. Das Relais setzt unmittelbar über ein Schütz o. dgl. den Antriebsmotor für den Vorschub der Werkstücke still oder kehrt seine Bewegungsrichtung um. Wird der Motor stillgesetzt, dann dauert es einige Zeit, bis das aneinanderklebende Material herausgebrannt ist, dann aber wird wegen des Ausbleibens des Vorschubs ein Spalt zwischen den Werkstücken entstehen, der Strom fällt wieder ab bzw. die Spannung steigt an, das Relais kehrt in den Ausgangszustand zurück und das Abbrennverfahren geht weiter. Wird durch die Wirkung des Relais die Bewegungsrichtung des Äntriebsmotors für die Vorschubbewegung umgekehrt, so spielt sich der Regelungsvorgang schneller ab, da die Werkstücke auseinandergerissen werden.

An den Schmelzvorgang schließt .sich in bekannter Weise der Stauchvorgang an. Das rechtzeitige Einsetzen der schlagartigen Gegeneinanderstauchung der zu verschweißenden Teile kann beispielsweise in Abhängigkeit vom Abschmelzwege, der an der Schweißmaschine eingestellt wird, bewirkt werden. Wenn die notwendige Staüchtemperatur erreicht ist, so erfolgt in- an sich bekannter Weise durch Auslösung eines Gewichtes oder durch Zuschaltung eines Motors mit hoher Drehzahl oder durch direkte Einwirkung auf den Stauchschlitten das schlagartige Gegeneinandersta'uchen der zu verschweißenden Werkstücke.

jrJT _:pie Zeichnung zeigt schematisch Ausfüh- ^iulgsbeispiele gemäß der Erfindung, und *||wär Abb. ι mit Bewegungsumkehr des Motors und Abb. 2 mit Stillsetzung des Antriebsmotors.

Von der Schweißmaschine sind die Primärwicklung α und die Sekundärwicklung b angedeutet. Das Relais c spricht auf Stromerhöhung im Sekundärkreis b an. Bei Ansteigen des Stromes schließt dieses Relais entgegen der Wirkung einer Federt den Hilfsstrom e einer Hilfsspule /, die einen Umschalter g betätigt. Bei normalem Schweißstrom steht der Umschalterg· so, daß der Antriebsmotor tn die Werkstücke gegeneinanderbewegt. Tritt das Kleben auf, so erhält die Spule/ Strom, und der Schalterg· schaltet so um, daß der Motor tn in umgekehrter Richtung läuft und die Werkstücke wieder auseinanderreißt. Nun sinkt der Schweißstrom wieder ab. Der Anker des Relais c wird durch die Federt geöffnet, und der Umschalterg schaltet den Antriebsmotor tn wieder auf Vorwärtsgang.

Abb. 2 zeigt eine ähnliche Anordnung mit dem Unterschied, daß der Schalter g_i den go Antriebsmotor m_x für den Vorschub der Werkstücke gegeneinander nicht umschaltet, sondern nur ein- oder ausschaltet. Der Antrieb setzt also für die Zeit des Klebens aus; um den Motor/W₁ bzw. den Vorschub rascher zum Stillstand zu bringen, können auch selbsttätig betriebene Bremsen vorgesehen werden.

Statt der elektrischen Umschaltung, wie sie in Abb. 1 dargestellt ist, könnte die Bewegungsumkehr der Vorschubbewegung auch durch Kupplungen oder ein Wendegetriebe bewirkt werden, ebenso könnte auch die zeitweise Unterbrechung des Vorschubs durch eine lösbare Kupplung erfolgen, während der Motor dauernd weiterläuft. Die Kupplungen zu diesem Zweck werden am besten als elektrische Kupplungen ausgebildet. Das zeitweise Stillsetzen des Antriebes kann auch durch eine Bremse erfolgen, die gleichfalls als elektrische Bremse ausgebildet sein kann.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zum selbsttätigen elektrischen Abbrennschweißen, bei dem die zu verschweißenden Werkstücksteile zuerst erhitzt und dann gestaucht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke bei der Erhitzung mit einer ihrem Querschnitt, ihrer Form und ihrem Wärmezustand angepaßten, von vornherein der Abbrenngeschwindigkeit entsprechend eingestellten maximalen Vorschubgeschwindigkeit

   ^stetig gegeneinanderbewegt werden, und daCTein Relais vorgesehen ist, welches mit dem Vorschubantrieb zusammengeschaltet ist, auf ihn jedoch so lange ohne Einwirkung bleibt, wie die Abbrenngeschwindigkeit mit der voreingestellten Vorschubgeschwindigkeit übereinstimmt und nur bei etwa zu hoher Vorschubgeschwindigkeit und dadurch bedingtem Aufhören des Sprühens infolge zu inniger Berührung der beiden Werkstücksteile in Abhängigkeit von der Spannung bzw. Stromstärke den Vorschubantrieb selbsttätig stillsetzt oder umkehrt.

   ' 2. Selbsttätige Abschmelzschweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais als Stromrelais ausgebildet ist, das in Abhängigkeit vom Sekundärstromkreis der Schweißmaschine arbeitet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen