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Vorrichtung zum Schweißen einer Schweißnaht mittels zweier oder mehrerer
nacheinander den Schweißlichtbogen führender Elektroden Die Erfindung bezieht sich
auf eine Vorrichtung zum elektrischen Lichtbogenschweißen mit zwei,oder mehr Elektroden,
welche nacheinander den Lichtbogen führen. Es war bekannt, zwei Schweißköpfe auf
zwei zueinander parallelen Nähten durchlaufend oder absatzweiste arbeiten zu lassen,
wobei jede Naht von der Elektrode eines anderen Schweißkopfes gebildet wurde. Auch
waren Einrichtungen bekannt, bei welchen eine aus mehreren übereinander aufgelegten
Auftragungen (Raupen) bestehende Naht von zwei gleichzeitig hintereinanderlaufenden
Schweißköpfen geschweißt wurde.
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Gemäß der Erfindung beginnt bei einer Vorrichtung zum Schweißen einer
Schweißnaht mittels zweier oder mehrerernacheinander den Schweißlichtbogen führender
Elektroden der Vorschub einer nachfolgenden Elektrode selbsttätig zeitlich vor dem
Stillstand und dem selbsttätigen Rücklauf einer bis dahin den Lichtbogen führenden
Elektrode, und der Lichtbogen wird unterbrechungslos von der nachfolgenden Elektrode
übernommen. Dadurch wird erreicht, daß die neue Elektrode unmittelbar an der noch
nicht abgekühlten Schweißstelle weiterarbeitet, was insbesondere bei stabförmigen,
mit einem Flußmittel umhüllten Elektroden von Vorteil ist. Denn solche Elektroden
müssen wegen ihrer Kürze bei der Herstellung einer Schweißnaht oftmals erneuert
werden, so daß sich, wenn der Lichtbogen vor dem Arbeitsbeginn einer neuen Elektrode
jedesmal erlischt, die Schweißstelle jedesmal abkühlen und eine neue Zündung des
Lichtbogens notwendig werden würde. Es können nach der Erfindung beliebig viele
Elektroden auch verwendet werden zur Bildung einer Auftragschweißung.
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Die Übernahme des Lichtbogens von einer neuen Elektrode kann auf verschiedene
Weise erfolgen, insbesondere in Abhängigkeit von den die Elektrode vorschiebenden
Mitteln, z: B. von am Elektrodenhalter (Schweißkopf) an geeigneten Stellen angeordneten
beweglichen Steueransätzen (Kontaktstücken), welche mit fest angeordneten Kontakten
zusammenarbeiten.
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In den nach dem Verbrauch der Elektrode selbsttätig in seine Ruhelage
zurückgezogenen Elektrodenhalter kann unbehindert eine neue Elektrode reingesetzt
werden. Der Rücklauf erfolgt zweckmäßig mit einer höheren Geschwindigkeit ,als der
Vorlauf. Auch diese Bewegungen werden von Ansätzen der Elektrode:nh.alter gesteuert.
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Die Erfindung wird an Hand zweier schematischer Abbildungen erläutert,
welche ein Ausführungsbeispiel wiedergeben.
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Mit i und ioi sind zwei schräg zum Werkstück:? angeordnete Stabelektroden
bezeichnet, deren Spitzen auf die Schweißstelle 3 zeigen. Das Vorschieben in Richtung
der Schweißnaht erfolgt durch Fortbewegen der Schweißköpfe. Von der Schweißstromquelle
gehen die Leitungen 4 und 5 aus. Die Leitung 4 führt zum Werkstück 2 und die Leitung
5 über zwei Leitungen 6 und io6 zu den Elektroden i und ioi. Die Schweißköpfe können,
wie Abb.2 zeigt, aus einer Elektrodenklemme 8 mit Feststellschrauben g und einem
im oberen Teil mit Gewinde versehenen Stab i o bzw. i i o bestehen, an dem eine
zwischen ortsfesten Lagerringen i i drehbare Laufmutter 12 angreift, welche mit
ihrer Außenverzahnung in ein Ritzel13 des Vorschubrnot:ors 14 bzw. 11.4 eingreift.
Für den Antrieb der beiden Vorschubmotor:en 14 und 114 dient ein Hilfsstromkreis
15, 16, welcher auch zwei Schalter 7 und 1o7 der Schweißstromkreise 6 und io6 beeinflußt.
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Ein selbsttätiger Umschalter 17 bewirkt, daß beim Schließen eines
Hauptschalters 18, je nach der zuletzt eingenommenen Lage des Schalters 17, entweder
nur die eine oder mir die andere Elektrode arbeitsfähig wird. Der Schalter 17 verbindet
die Hilfsleitung 15 Wahlweise mit Kontakten 2o, 22 oder 120 und 122. die zu je einem
Schaltergehäuse 24 und 124 führen, welche mit Klemmen 25 bzw. 125 der Vorschubmo:toren
in Verbindung stehen. Von der anderen Klemme 27 und 127 führt durch je :einen Schalter
28 und 128 je eines Relais 29 und 129 eine Verbindung zur Hilfsleitung 16. In der
gezeichneten Stellung des Schalters 17 ist der Hilfsstromkreis für den Vorschubmotor
114 geschlissen. Ein Vorschubg etriebe 12 bis 14 bewegt den Halter i i o mit der
Elektrode ioi gegen die Schweißstelle. An dem Elektrodenhalter i io ist ein Kontaktstück
131 befestigt, welches in der Stellung, in welcher der Lichtbogen zünden soll, mit
einem feststehenden Kontaktstück 132 in Berührung kommt und den Hilfsstromkreis
15, 16 an Leitungen 133 und 134 anschließt. Diese Leitungen führen zu einer Spule
135 des Schweißstromschalters 107. Dadurch wird der Schalter 107 aus der gestrichelt
gezeichneten Lage in die voll gezeichnete Lage umgelegt und der Schweißstromkreis
5, io6, 107, 101, 2, 4 geschlossen. Die Schweißurig beginnt und kann bis
zum Verbrauch der Elektrode ioi fortgeführt werden.
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Bevor noch der Halter i io die Stellung erreicht hat, in der die Elektrodeaufgebraucht
ist, schließt der am Halter i i o befestigte Kentakt i16 den Stromkreis für den
Vorschub-Motor 14 der anderen Elektrode i. Die mit dein Schalter 24 verbundene Motorklemme
25 ist durch eine Leitung 37 mit einem Gegenkontakt 38 des Kontaktes 136 verbunden,
so dal@ sich( in. der beschriebenen Stellung dies Kon'-taktes 136 ein Stromkreis
für den Vorschubm:ot.or 14 der Elektrode i ergibt, der v3n der Hilfsleitung 16 über
Kontakt 28, Motor 14, Leitung 37, Kontakte 38, 136 und eine Leitung 139 verläuft.
Es beginnt nun auch der Vorschubmotor 1 4. zu laufen, welcher die Elektrode i aus
ihrer oberen Grenzstellung heraus zur Schweißstelle bewegt.
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Inzwischen hat aber der Schweißkopf i i o seine untere Endlage, in
welcher die Elektrode i o i aufgebraucht ist, erreicht und ein am Halter befestigter
Kontakt 14o den ortsfesten Kontakt 141 berührt.
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Von der Hilfsstromleitung 15 geht eine Leitung ab zur Spule des Relais
i 29 und von dort über die Wicklung 1.1q. des den Schweißstrom unterbrechenden selbsttätigen
Schalters 107, über welchen bis dahin der Schweißstrom der Elektrode ioi geflossen
ist. Weiterhin führt der Stromkreis zu .einer Magnetspule 146 des Umschalters 17
und über die obengenannten Kontakte i 4o und 141 zur Hilfsleitung 16. Der Magnet
146 zieht seinen Anker nach links und verbindet bei gleichzeitiger Unterbrechung
des bisher verbundenen Stromkreises die Leitung 15 nunmehr mit den Kontakten 2o
und 22, welche einen weiteren Stromkreis am Vorschubmotor 14 schließen. Dieser führt
von der Leitung 15 über die Kontakte 2o und 22 zum Steuergehäuse 24 und von da über
die Klemme 25, den Motor 14 und den noch geschlossenen Relaiskontakt 28 zur Hilfsleitung
16. Durch den Endausschalter 140, 141 wird also der Schweißstrom für die geschaltet
(Spule 144) und Elektrode ioi ausdas Arbeiten mit der anderen Elektrode i eingeleitet
(Spule 146). Schließlich werden auch noch folgende Wirkungen der Umschaltung des
nunmehr stromdurchflossenen Relais 129 hervorgerufen: ,Das Relais 129 steuert drei
Schalterbrücken, von denen die unterste Brücke 128 schon erwähnt wurde. Bei Erregung
dieses Relais unterbricht die Brücke 128 den Motorstromkreis und schließt dafür
mit drin beiden oberen Brücken 149 und 150 einen anderen Stromkreis für den Motorlauf
in umgekehrter Richtung. Der so erzielte Rücklauf des Elektr:odenhalters i i o kann
durch geeignete Widerstände, Feldänderungen oder mechanische Übersetzungen schneller
erfolgen als der Vorlauf. Der Rücklaufstromkreis geht von der Hilfsleitung 15 über
eine Kontaktbrücke 149. den Motor und die nunmehr geschlossene Brücke i 5o. Während
also die Elektrode i
in derselben Weise, wie beim Elektrodenhalter
iio der Elektrode ioi beschrieben ihre Arbeit beginnt, wird der bisher gebrauchte
Elektrudenhalter i io bis in seine oberste Lage zurückgezogen, in der ein. Prellschalter,
bestehend aus den Kontakten 155 und i56, Wirksam wird. Dadurch wird .eine Spule
i59 erregt, welche den Anker dos Relais i29 nach unten zieht, z. B. durch einen
Hebel. Infolgedessen werden nunmehr die Kontakte 149 und i 5o unterbrochen und der
Kontakt 128 geschlossen. Über diesen Kontakt fließt Strom, sobald der von den Vorkontakten
36 und 138 der Elektrode i geschlossene Motorstromkreis wirksam und der Umschalter
17 durch den Endausschalter 40, 41 derselben Elektrode umgelegt wird.
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Die hier für den rechten Elektrodenhalter i io behandelten Teile und
Leitungen sind natürlich in derselben Art auch beim anderen Elektrodenhalter vorhanden
und durch entsprechende Ziffern im Bereich zwischen i und ioo bezeichnet. Die Abschaltung
und die nachherige Wiedereinschaltung des Schweißstromes mittels des -Schalters
7, 107 in den Zuleitungen ist nicht unbedingt erforderlich, da die sofort nach dem
Kontaktschl,uß 40, 41: einsetzende Rücklaufbewegung des Elektrodenh,alters io den
Schweißstrom. ohnehin unterbricht. Da aber, wenn der Elektnodenhalter io die obere
Endlage erreicht hat, --eine neue Elektrode eingesetzt werden muß, ist es zweckmäßig,
die Schweißstrumzuleitungen 4 bis 6 stromlos zu machen.