DE680061C - Selbsttaetige Lichtbogenschweisseinrichtung fuer ummantelte Elektroden - Google Patents

Description

Das Verschweißen von ummantelten Elektroden stößt bekanntlich hinsichtlich der Stromzuführung als auch hinsichtlich der absatzlosen Durchführung der Schweißarbeit auf Schwierigkeiten, weil diese Elektroden im allgemeinen als Stäbe angeliefert werden, die nacheinander in den Lichtbogenschweißkopf einzusetzen sind.

Um die Stromzuführung zu vereinfachen, hat man schon vorgeschlagen, der Elektrode den Strom über mit gegen die Elektrode gerichteten Schneiden oder Spitzen versehene Klemmen zuzuführen, die mit ungefähr den Längen der üblichen Elektroden für Handschweißung entsprechenden Abständen auf die Elektrode entweder selbsttätig oder von Hand aufgesetzt und mittels einer Führung o. dgl. in Abhängigkeit vom selbsttätigen Elektrodenvorschub angezogen und gegebenenfalls wieder gelöst werden.

Nach einem anderen bekannten Vorschlag sollen neben den Schwierigkeiten hinsichtlich der Stromzuführung auch gleichzeitig die Schwierigkeiten hinsichtlich der absatzlosen Verschweißung der Elektroden dadurch beseitigt werden, daß die Elektroden mittels einer Schrauben- oder Stiftverbindung aneinandergefügt werden, wobei gleichzeitig der Stift oder ein durch die Verschraubung gehaltenes Metallplättchen als Stromzuführungsorgan dient.

Zur Übertragung der Vorschubbewegung wird eine vom Vorschubitnotor angetriebene Gewindespindel verwendet, in welche die an den Verbindungsstellen der Elektroden angebrachten Stifte eingreifen. Die Stromzuführungsorgane gleiten dabei auf zwei zu beiden Seiten angeordnete Kontaktschienen.

Abgesehen davon, daß das Verschrauben oder Verstiften der Elektroden mit Rücksieht auf die dazu notwendige Bearbeitung der Elektroden und die dadurch verursachten Kosten unwirtschaftlich ist, leidet aber auch das bekannte Verfahren unter dem Mangel, daß die Schweißnaht ungleichmäßig ausfällt, weil ja die Verbindungs- bzw. Stromzuführungsteile mitverschweißt werden müssen.

Diese Nachteile werden durch eine selbsttätige Lichtbogenschweißeinrichtung für ummantelte Elektroden, bei der die Vorschubglieder für die durch Schweißung aneinandergefügten Elektroden gleichzeitig auch als Stromzuführung über entmantelte Stellen der Elektroden dienen, beseitigt, bei der erfindungsgemäß die Vorschubglieder aus zwei zangenförmigen den Vorschub der Elektroden abwechselnd übernehmenden Klemmstücken und einem Steuergetriebe bestehen,

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

Wilibald Senft in Nürnberg.

das diese Klemmstücke in Richtung der Elektrodenachse längs einer gemeinsamen Bahn unter Wechsel ihrer Schließ- und Offenstellung und bei zeitweiliger tüberdeckung ihrer Schließzeiten gegeneinander bewegt.

Nicht zu verwechseln ist die Erfindung mit einer anderen bekannten Lichtbogenschweißeinrichtung, die zwar ebenfalls zwei elektromagnetisch betätigte, aber nur zur Stromzuführung dienende Zangen hat. Vorgeschoben wird die Elektrode bei dieser bekannten Anordnung mittels Vorschubrollen. Die Stromzuführungszangen sind in übereinander angeordneten Schlitten gelagert, von >5 denen jedem eine eigene Bewegungsbahn zugewiesen ist. Jede Zange hat eine Verklinkungseinrichtung, welche die Zangenhebel in der Schließstellung hält, sobald der Magnet die Zangenhebel fest gegen die abgemantelten Stellen der Elektrode gezogen hat. Ferner ist jeder Zange eine Entklinkungsvorrichtung zugeordnet, die am Ende der Bahn des die Zange tragenden Schlittens sitzt und in den Weg der Verklinkungseinrichtung für die Zange hineinragt. Oberhalb der die Zangen tragenden Schlitten sitzt eine die Zangenmagnete steuernde Schalteinrichtung, die aus zwei Einzelschaltern besteht, von denen der eine der einen und der andere der anderen Zange zugeordnet ist. Außerdem sitzt an dem oberen Anschlag eines jeden Schlittens ein weiterer Schalter, der mit dem dem Schlitten zugeordneten Schalter der Schalteinrichtung in Reihe liegt. Die Schlitten selbst werden in der einen Richtung über die Zange durch die Elektrode, in der anderen Richtung durch ein Gegengewicht bewegt.

Zweifelsohne ist diese bekannte Einrichtung viel komplizierter als die Einrichtung nach der Erfindung. Sie ist daher auch viel empfindlicher und arbeitet infolgedessen weniger betriebssicher als die Erfindung. Insbesondere ist hervorzuheben, daß die Rückführung der Schlitten durch Gegengewichte häufig zu Betriebsstörungen Anlaß gibt. Dies hat seinen Grund darin, daß während des Schweißbetriebs immer die Gefahr besteht, daß die Rollen, über die die Seilzüge für die Gegengewichte geführt sind, ver-5ö schmutzen und sich dann verklemmen. Außerdem sind die Schweißstäbe bei der bekannten Einrichtung sehr sorgfältig vorzubereiten, denn die Steuereinrichtung für die Stromzuführungszangen arbeitet ja in Abhängigkeit von den abgemantelten Stellen, d. h. die Abstände zwischen den einzelnen Kerben in der Elektrodenummantelung müssen genau eingehalten werden, wenn die Zangen stets dann geschlossen werden sollen, sobald ihnen eine blanke Stelle der Elektrode gegenübersteht. Ferner sind bei der bekannten Einrichtung doppelt soviel Kerben im Elektrodenmantel anzubringen als bei der Einrichtung nach der Erfindung, weil bei der bekannten Einrichtung die Stromzangen übereinander angeordnet sind, während sie sich beim Gegen-, stand der Erfindung aneinander vorbeibewegen. Die Anzahl der abgemantelten Stellen ist aber ausschlaggebend für die Güte der Schweißnaht. Je mehr aibgemantelte Stellen benötigt werden, um so schlechter fällt die Schweißnaht aus, denn die Ummantelung dient ja zur Vergütung der Schweißnaht.

Bei der Einrichtung nach der Erfindung sind Betriebsstörungen weniger zu befürchten, weil hier die Klemmstücke sowohl in der einen als auch in der anderen Bewegungsrichtung zwangsläufig angetrieben werden. Die Klemmstücke dienen nicht nur zur Stromzuführung, sondern auch gleichzeitig zum Vorschieben der Elektrode.

Wenn auch bei der Einrichtung gemäß der Erfindung die Elektroden nicht sorgfältig vorbereitet zu werden brauchen, so ist es jedoch auch hier notwendig, die Elektrode an bestimmten Stellen von der Ummantelung zu befreien, um einen guten Stromübergang .zwischen der Elektrode und den Stromzuführungsklemmen sicherzustellen. Die Abstände der einzelnen Kontaktstellen an der Elektrode sind durch die Bemessung des Steuergetriebes für den Anzug der Stromzuführungsklemmen gegeben und können infolgedessen im einfachsten Fall vor dem Einsetzen der Elektrode in den Schweißkopf mit Hilfe einer Lehre freigelegt werden, die etwa aus einem über die Elektrode zu schiebenden Rohr mit schlitzförmigen Ausnehmungen für eine zur Beseitigung der Ummantelung bestimmte Schleifseheibe 0. dgl. besteht. Statt dessen kann man aber auch das zum Blankmachen der Elektrode dienende Schleif- oder Schaborgan an dem Schweißkopf selbst anbringen und in Abhängigkeit von der Schließstellung der Klemmstücke steuern.

Die zum Verschweißen der Elektroden dienende Einrichtung ist ebenfalls an dem Schweißkopf angebracht. Sie kann entweder von Hand bedienbar oder vollautomatisch ausgeführt sein, d.h. die zum Verschweißen der Elektroden dienende Einrichtung wird in Abhängigkeit vom Elektrodenweg bzw. Elektrodenlänge gesteuert. Beispielsweise kann zu diesem Zweck ein Schalter vorgesehen sein, der die Schweißeinrichtung einschaltet, sobald die noch nicht verschweißte Elektrodenstoßstelle mit einem Auslöseorgan für diesen Schalter in Berührung kommt.

Die Abschaltung der Elektrodenschweißeinrichtung kann rein zeitabhängig oder ebenfalls in Abhängigkeit vom Elektrodenweg erfolgen.

Claims (4)

1. Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

   Die Fig. ι und 2 zeigen die für die Erfindung wesentlichen Teile des Schweißkopfes im Aufriß und teilweise geschnitten im Grundriß.

   In den Fig. 3 und 4 sind Einzelteile des Schweißkopfes nach den Fig. 1 und 2 im Grundriß bzw. in der Seitenansicht dargestellt.

   Mit ι ist die Schweißelektrode bezeichnet, die mit Hilfe der zangenartigen Klemmen 2, 3 vorgeschoben wird. Jede Klemme besteht aus zwei Backen 20, 21 bzw. 30, 31, die über eine Gegengewindeschraube 22 bzw. 32 miteinander verbunden sind. Die Klemmstücke sind hohl ausgebildet und mit Kühlwasseranschlüssen 23, 33 versehen. Der Antrieb der Klemmen erfolgt über mit Gegengewinde versehene Schraubspindeln 24, 34, in die an den Klemmen gelagerte Nutengleitsteine greifen. Die Spindeln -24, 34 sind über Kegelräderpaare 25, 35 mit dem Vorgelege 4 gekuppelt, das über die als Differentialgetriebe ausgebildeten Schneckenräder 5, 6 von den Regelwerksmotoren 7, 8 angetrieben wird. Der eine dieser Motoren ist in an sich bekannter Weise in Abhängigkeit von der Lichtbogenspannung gesteuert, während der andere Motor an einer konstanten Spannung liegt.

   Auf den Gegengewindeschrauben 22, 32 der Klemmen 2, 3 sind Ritzel 26, 36 befestigt, denen schwenkbar gelagerte Zahnstangenrahmen 2~, 37 zugeordnet sind. Die Zahnstangen 27, 37 sind mit den Schwenkhebeln 28, 38 verbunden, die über die Kurvenscheibe 9, ein damit fest verbundenes Schneckenrad 10 und das Vorgelege 4 von dem Regelwerk der Schweißeinrichtung angetrieben werden. Die Kurvenscheibe 9 ist in Fig. 3 im Grundriß dargestellt. Die auf der Innenseite der Rahmen 37,27 befindliche Verzahnung ist, wie die Fig. 4 zeigt, unterbrochen ausgeführt, und zwar derart, daß auf jeder Rahmenseite ein längeres und kürzeres Verzahnungsstück vorhanden ist. Diese Verzahnung ist mit Rücksicht darauf gewählt, daß durch Umsteuerung der Zahnstangen mit Hilfe der Kurven-

   5<> scheibe 9 die Klemmenritzel 26, 36 wechselweise mit den Verzahnungen derart in Eingriff kommen, daß sich die Klemmen jeweils vor dem Erreichen des unteren oder oberen Umkehrpunktes bereits zu öffnen oder zu schließen beginnen.

   Die zum Blankmachen und Verschweißen der Elektrode dienenden Einrichtungen sind in den Fig. 1 und 2 der besseren Übersicht halber fortgelassen.

   no Die Einrichtung arbeitet auf folgende Weise:

   Bei eingeschaltetem Schweißstrom werden die Spindeln 24, 34 über das Vorgelege 4 und die Kegelräder 25, 35 in Umdrehung versetzt. Dadurch führen die Klemmen 2, 3 eine hin und her gehende Bewegung in Richtung der Elektrodenachse aus. Gleichzeitig werden dabei die Zahnstangen 27, 37 über die Kurvenscheibe 9 und die Hebel 28, 38 derart hin und her geschwenkt, daß die Ritzel 26,36 der Klemmen wechselweise mit den Verzahnungen der Zahnstangen in Eingriff kommen. Die Steuerung ist dabei so gewählt, daß beispielsweise das Ritzel 36 der Klemme 3, kurz bevor der untere Umkehrpunkt erreicht wird, mit der Verzahnung 370 des Rahmens 37 in Eingriff steht und sich die Klemme zu öffnen beginnt. Sobald der untere Umkehrpunkt erreicht ist, werden auch die Zahnstangen umgesteuert, und das Ritzel 36 kommt mit der Verzahnung 371 in Eingriff und öffnet die Klemme vollends. Sobald das Ritzel 36 die Verzahnung 371 verlassen hat, wird der Zahnstangenrahmen neuerdings umgesteuert. Das Ritzel 36 kommt mit der Verzahnung 372 in Eingriff und beginnt die Klemme wieder zu schließen. Kurz bevor der obere Umkehrpunkt erreicht ist, wird die Zahnstange noch einmal umgelegt. Das Ritzel 36 kommt dadurch mit der Verzahnung 373 in Eingriff und schließt die Klemme vollständig.

   Die Klemme 2 und der Zahnstangenrahmen 27 führen analoge Bewegungen aus, und zwar derart, daß sich die Klemmen im Augenblick der Bewegung ungehindert aneinander vorbeibewegen können und die eine Klemme bereits gefaßt hat, bevor die andere sich von der Elektrode zu lösen beginnt.

   Erwähnt sei noch dabei, daß das Rückwärtsgewinde der Gewindespindel 24, 34 steiler gewählt ist als das Vorwärtsgewinde, um den Rücklauf der Klemmen zu beschleunigen. Die Zuführung des Schweißstroms kann unmittelbar über die Klemmen 2, 3 oder über den gesamten Schweißkopf erfolgen. In dem einen Fall sind nur die Stromzuführungsklemmen, in· dem anderen Fall der gesamte Schweißkopf gegen die übrigen Teile der Lichtbogenschweißeinrichtung zu isolieren.

   ΡΛΤ IiN TANS I¹U Ü CJJ E:

   ι. Selbsttätige Lichtbogenschweißeinrichtung für ummantelte Elektroden, bei , der die Vorschubglieder für die durch „ Schweißung aneinandergefügten Elektro- 1)5 den gleichzeitig auch als Stromzuführung über entmantelte Stellen der Elektroden dienen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubglieder aus zwei zangenför-■ migen, den Vorschub der Elektroden abwechselnd übernehmenden Klemmstücken (2, 3) und einem Steuergetriebe bestehen,

   das diese Klemmstücke in Richtung der Elektrodenachse längs einer gemeinsamen Bahn unter Wechsel ihrer Schließ- und Offenstellung und bei zeitweiliger Überdeckung ihrer Schließzeiten gegeneinander bewegt.
2. 2. Lichtbogenschweißeinrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein mit dem Steuergetriebe für die Klemmstücke (²J 3)- gekuppeltes Schleiforgan, Schaber o. dgl., das in Abhängigkeit von der Schließstellung der Klemmstücke die Elektrodenummantelung entfernt.
3. 3. Lichtbogenschweißeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Klemmen (2,3) über mit Gegenwinde versehene Schraubenspindeln (24, 34) erfolgt.
4. 4. Lichtbogenschweißeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Klemmen (2, 3) mit Antriebsritzeln (26,36) versehene Anzugsorgane (22, 32) sitzen, die in Abhängigkeit vom Klemmenweg mit Hilfe von Zahnstangen (27,37), Kurvenscheiben o. dgl. gesteuert werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen