DE63775C - Verfahren zum Erhitzen und Schweifsen mittelst des elektrischen Lichtbogens, wobei der eine Kohlenstift sich bewegt - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Schweifsen unter Zuhülfenahme des elektrischen Lichtbogens, wobei das Werkstück einen Pol und ein Kohlenstift den anderen Pol bildet. In solchen Fällen findet man, dafs, wenn der Kohlenstift von Hand aus regiert wird, er das Werkstück unregelmäfsig erwärmt, indem es für den Arbeiter unmöglich ist, die Spitze im stets gleichen Abstand vom Werkstück zu erhalten, um vollkommen sicher zu sein, dafs der Bogen an jeder gewünschten Stelle der Oberfläche gebildet worden ist. Bisher wurde auch beim mechanischen Betrieb der Bogen in einer geraden Linie nach vor- und rückwärts bewegt, und es konnte daher eine schmale Nuth in das Metall eingeschnitten werden, ohne dafs die Wärme hinreichend verbreitet worden wäre, um eine gute Schweifsnaht zu erzeugen.

Nach vorliegender Erfindung wird der Stift, welcher am besten aus Kohle besteht, auf mechanischem Wege sowohl in der Längsrichtung als auch in der Querrichtung des Werkstückes bewegt, indem man ihn am Ende eines Armes sich drehen läfst, dessen Länge je nach der gewünschten Breite des zu erhitzenden Streifens gröfser oder kleiner ist, und auch den Arm, auf welchem er angebracht ist, nach ein- und auswärts bewegt. Hierdurch kann die Bahn des Lichtbogens jeder beliebigen Figur mit sich gleich bleibender oder sich ändernder Geschwindigkeit folgen, und es kann jeder Theil des Werkstückes gleichmäfsig bis zur gewünschten Temperatur erwärmt werden. Man ertheilt der Kohle die erforderliche Bewegung durch einen auf demselben Gestell angebrachten Elektromotor, und dem Gestell ertheilt man Bewegung durch denselben Motor oder durch andere geeignete mechanische Vorrichtungen. In manchen Fällen bringt man am Gestell einen Hammer, eine hydraulische Presse oder ein anderes Werkzeug an und bethätigt dieses durch denselben oder besser durch einen anderen Elektromotor. Diese Vorrichtungen können entweder gleichzeitig mit dem Bogen wirken oder können abwechselnd in Thätigkeit gesetzt werden, wozu geeignete Umschalter angebracht werden. Es zeigt sich, dafs die Richtung oder Neigung des Lichtbogens von der Lage der Verbindungsstelle des Leiters mit dem Werkstück oder Ambos abhängt, und dies veranlafst viele Unannehmlichkeiten, ein Flackern des Lichtbogens und manchmal ein Verlöschen desselben, wenn die Kohle bewegt wird. Es wird deshalb eine bewegliche Verbindung in der Weise benutzt, dafs die Verbindungsstelle des Leiters mit dem Werkstück oder Ambos stets so nahe oder möglich dem Ende der Kohle gegenüberliegt. Wenn ein beweglicher Hammer, eine Presse oder ein anderes Werkzeug unmittelbar einem sich bewegenden folgt, so benutzt man auch einen beweglichen Ambos aus starrem Material, beispielsweise Stahl, unter dem Werkzeug und

eine bewegliche Platte aus einem die Wärme schlecht leitenden Material, beispielsweise feuerfestem Thon, unter dem Lichtbogen.

In den beiliegenden Zeichnungen ist:

Fig. ι eine Seitenansicht, zum Theil Schnitt, und

Fig. 2 eine Endansicht, zum Theil Schnitt der Vorrichtung,

Fig. 3 ein Querschnitt des Domes.

Fig. 4 zeigt ein Detail.

Die Vorrichtung ist besonders zum Schweifsen von Röhren geeignet.

A ist das Hauptgestell der Maschine; es ist mit Rädern versehen, welche auf Schienen B laufen. Dieses Gestell wird durch ein Handrad C und Kegelräder C C¹ hin- und herbewegt. Auf diesem Gestell ist ein Wagen D angeordnet, der mit zwischen Führungen E¹ am Gestell A laufenden Rädern E versehen ist; der Wagen D trägt die Kohle h und erhält in der nachstehend beschriebenen Weise eine hin- und hergehende Bewegung.

F ist ein pneumatischer oder anderer Hammer, der durch den Riemen F¹ von einem Elektromotor G aus getrieben wird. Der Hammer F und der Motor G befinden sich beide im Gestell A, sie sind von der ge\vöhnlichen bekannten Construction, und da deren Einzelheiten keinen Theil dieser Erfindung bilden, so sind sie in den Zeichnungen nicht dargestellt.

H ist ein Dorn zur Unterstützung des Werkstückes; er wird von einem Ständer Η^λ getragen, der an der Bodenplatte befestigt ist. Die obere Fläche dieses Domes ist geschlitzt, um den Ambos J und einen Block von feuerfestem Material L aufzunehmen, die mit einander und mit der Stange M verbunden sind, welche am Ende des Domes austritt und mit dem unteren Gestell A verbunden ist. Man ersieht so, dafs, wenn das untere Gestell bewegt wird, um zu bewirken, dafs die Kohle /) und der Hammer F nach einander auf verschiedene Theile der Rohrnaht einwirken, der Ambos J und der Block L sich mit ihm bewegen und stets unter dem Hammer bezw. der Kohle bleiben. NN sind Stangen zum Festhalten des Werkstückes auf dem Dorn H\ wie gezeichnet, sind sie bei H'¹ drehbar und werden durch die mit rechts- und linksgängigem Gewinde versehenen Stangen O nach abwärts gezogen, sie könnten aber auch in zweckmäfsiger Weise durch hydraulische Pressen bethätigt werden, α ist ein Elektromotor von irgend einer gewöhnlichen Einrichtung auf dem Wagen D; er bethätigt eine Riemscheibe b, welche mittelst des Riemens eine zweite Riemscheibe c treibt, an deren Welle das Getriebe d befestigt ist, welches in ein Rad e eingreift. Ein Ende der Achse f dieses Rades trägt ein Kegelrad f\ welches in das Kegelrad g^l auf der Achse" g eingreift.

An einem Ende dieser Achse ist der Halter für die Kohle h excentrisch befestigt. Am anderen Ende der Achse f ist das Getriebe/² befestigt, welches in das Rad j eingreift, an dessen Achse das Getriebe k befestigt ist, welches in das Rad / eingreift. An der Achse dieses Rades ist eine Scheibe m befestigt, welche aus Fig. 4 deutlicher zu ersehen ist. Diese Scheibe ist geschlitzt und trägt einen Zapfen n, der im Schlitz in irgend einem Abstand von der Mitte der Scheibe festgemacht werden kann. Der Zapfen η kann sich frei längs eines Schlitzes in einem Arm ο bewegen, der bei o¹ am oberen Wagen D drehbar ist. Am geschlitzten Arm ο ist ein Ende eines Armes ρ drehbar, dessen anderes Ende an einem Ständer q drehbar ist, welcher am Hauptgestell A befestigt ist. Die Folge dieser Einrichtung ist die, dafs, wenn die Scheibe m sich dreht, der Wagen D sich am unteren Gestell A hin- und herbewegt. Die Bewegung in der einen Richtung ist dabei rascher als jene in der anderen, während sich gleichzeitig die Kohle in einem Kreis um die Achse g dreht. Da nun das Werkstück festliegt, so ersieht man, dafs, so lange das untere Gestell feststeht, die Kohle sich oberhalb desselben im Kreise dreht und einen Fleck erhitzt, dessen Länge gleich ist dem doppelten Abstande des Stiftes η von der Mitte der Scheibe m und dessen Breite gleich ist dem doppelten Abstande des Stiftes h von seiner Achse g. Diese Achse kann durch das Getriebe g^l frei nach auf- und abwärts gleiten, ist aber durch Nuth und Feder verhindert, sich darin zu drehen. Das obere Ende der Welle wird von einem mit Gegengewicht versehenen Hebel r getragen, der bei r¹ drehbar ist und eine Schraube r² trägt, durch welche die Höhe der Kohle eingestellt werden kann, und in einen Griff r³ endigt, durch welchen der Arbeiter den Hebel und die Kohle gegen die Wirkung des Gegengewichtes niederdrücken und so den Bogen herstellen kann, indem man die Kohle dem Werkstück nähert, s ist ein am oberen Wagen befestigter Arm; er trägt an seinem Ende ein Rohr s^l, welches eine belastete Stange s² aufnimmt, die schiefe Ebenen besitzt, welche auf entsprechenden schiefen Ebenen am oberen Theil des Rohres s¹ aufruhen, so dafs die Stange im Rohr gedreht werden kann, aber stets das Bestreben hat, ihre ursprüngliche Lage wieder einzunehmen.

Das untere Ende der Stange s² trägt einen drehbar an ihr angebrachten, mit Gegengewicht versehenen Hebel s^s, an dessen Ende eine Bürste sⁱ angebracht ist, welche sich an die Unterseite des Domes H anlegt. Die Schliefsung für den Bogen ist folgende: Der vom positiven Pol ausgehende Draht ist an der Klemme t

am Arm s befestigt, und der Strom geht durch das Rohr s\ die Stange s², den Hebel s³ und die Bürste sⁱ zum Dorn. Man bemerkt, dafs, nachdem die Bürste s* am oberen Wagen D befestigt ist, die Verbindung mit dem Dorn H und durch diesen mit dem Werkstück stets nahezu in der Verlängerung der Kohle liegt. Der vom negativen Pol ausgehende Draht ist an der Klemme t¹ befestigt, und der Strom geht von da aus durch einen Draht zum Schaltbrett M und durch das Maschinengestell zur Achse f, Achse g und Kohle h.

Die Leitungsdrähte für den Strom zum Betrieb des Hammers sind an Klemmen am Umschalterbrett u¹ befestigt, und der Strom geht von da aus durch Drähte zum Motor.

Die Drähte für den Strom, der zur Bewegung der Kohle und des oberen Wagens D dient, sind an Klemmen am Umschalterbrett u¹ befestigt, und der Strom geht von da aus durch Drähte zum Motor a. Bei der in den Zeichnungen dargestellten Anordnung werden drei Leitungen benutzt, man sieht aber, dafs durch eine geeignete Anordnung von Umschaltern mehr als durch eine oder zwei Leitungen geleistet werden könnte; das sind aber für gewöhnlich keine zweckmäfsigen Anordnungen, weil die verschiedenen Operationen nicht alle dieselbe Kraft erfordern.

In einzelnen Fällen wird man, um das Verbrennen des Werkstückes zu verhindern, nicht direct auf dasselbe den Lichtbogen einwirken lassen, sondern einen Schirm w, Fig. 3, aus Kohle oder anderem leitenden feuerfesten Material einschieben. Die Vorrichtung ist auch bei anderen Anordnungen zum Erhitzen und Schweifsen durch den elektrischen Lichtbogen anwendbar; wenn es sich z. B. darum handelt, Metalle aufser Berührung mit Luft zu erhitzen oder zu erhitzen oder zu schmelzen, so schliefst man sie in einen Kasten aus dünnen Kohlenplatten ein und verbindet den einen Pol mit dem Kasten und den anderen mit dem Kohlenstift, welcher in der vorstehend beschriebenen Weise unter dem Boden des Kastens bewegt wird.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:
   Eine Abänderung des unter No. 38011 geschützten Verfahrens zum Erhitzen und Schweifsen von Metallen mittelst des elektrischen Lichtbogens, dadurch gekennzeichnet, dafs behufs einer gleichmäfsigen Erhitzung eines gröfseren Bestandteiles des Werkstückes der den einen Pol bildende Kohlenstift mittelst mechanischer Hülfsmittel in der Längs- und Querrichtung der zu erhitzenden Stelle hin- und herbewegt wird. Zur Ausführung des durch Patent-Anspruch 1. gekennzeichneten Verfahrens eine Vorrichtung, bei welcher der Kohlenstift (h) sammt dem zur Drehung desselben dienenden Motor (a) und Vorgelege von einem Wagen (D) getragen wird, welcher seinerseits wieder auf einem von Hand aus bewegbaren Wagen (A) angeordnet ist und durch Vermittelung des genannten Motors (a) und eines geeigneten Vorgeleges in eine hin- und hergehende Bewegung versetzt wird, bei welcher Bewegung er den Kohlenstift mitnimmt.

   Bei der durch Patent-Anspruch 2. gekennzeichneten Vorrichtung die Anordnung, dafs das Werkstück mit der Stromquelle durch eine vom Wagen (D) getragene Bürste (s^j verbunden wird, so dafs die gegenseitige Lage der Bürste (s⁴) und des Kohlenstiftes eine nahezu unveränderliche ist. Bei der durch Patent-Anspruch 2. gekennzeichneten Vorrichtung die Anordnung eines Hammers (F) oder anderen Werkzeuges zur Bearbeitung der erhitzten Stelle des Werkstückes auf dem unteren Wagen (A) in Verbindung mit einem Ambos (J) und einer feuerfesten Platte (L), die am Dorn (H) angeordnet, aber mit dem Wagen (A) beweglich sind, wobei sich der Ambos unter' dem Hammer und die feuerfeste Platte unter dem Kohlenstift befindet, um die Bearbeitung der erhitzten Stelle sofort nach der Erhitzung zu ermöglichen bezw. das Abtropfen des Metalls oder Verunstalten des Arbeitsstückes an der erhitzten Stelle zu vermeiden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.