DE853092C - Einrichtung zur Ausuebung des Schweissverfahrens, bei welchem die zu verschweissenden Teile des Werkstueckes zwischen zwei Koerper ein-geklemmt werden und wobei ein in die Schweissnut eingelegter Schweiss-draht durch Lichtbogen fortlaufend abschmilzt - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Ausübung des Schweißverfahrens, bei welchem die zu verschweißenden Teile des Werkstückes zwischen zwei Körper eingeklemmt werden und wobei ein in die Schweißnut eingelegter Schweißdraht durch Lichtbogen fortlaufend abschmilzt Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Ausübung des Schweißverfahrens, bei welchem die zu verschweißenden Teile des Werkstückes zwischen zwei Körper eingeklemmt werden und wobei ein in die Schweißnut eingelegter Schweißdraht durch Lichtbogen fortlaufend abschmilzt. Die Körper, zwischen welche das Werkstück eingeklemmt ist, bestehen aus einem Metall, mit dem sich das flüssige Schweißmetall nicht verbindet, z. B. 'Kupfer, Messing, Aluminium, bei Eisen-oderStahlschweißungen und umgekehrt. Der obere der beiden Körper ist mit mindestens- einer, Nut versehen, welche den Schweißdraht überdeckt, während der untere mindestens eine Nut aufweist, die zur Bildung der unteren Schweißraupe dient. Die Bildung einer gleichmäßigen undguten Schweißnaht ist abhängig von den Wärmeverhältnissen in der Nähe des Abschmelzlichtbogens,wobei namentlich ein zu großer Wärmeentzug von den das Werkstück einspannenden Körpern die Schweißung ungünstig beeinflußt.
• Vorliegende Erfindung bezweckt eine Einrichtung zur Ausübung des genannten Verfahrens zu schaffen, welche die bisherigen Fehlerquellen weitgehend beseitigt und außerdem ein rasches und zuverlässiges Arbeiten ermöglichen soll. Die Erfindung besteht darin, daß mindestens einer der beiden die zu verschweißenden Teile des Werkstückes festhaltenden Körper um seine Achse drehbar und mit Äbstützorganen versehen ist, so daß zwischen dem Werkstück und mindestens einem der das Werkstück festhaltenden Körper nur kleine Berührungsstellen und Zwischenräume entstehen, die den direkten Wärmeübergang von diesen Körpern auf das Werkstück und umgekehrt erschweren. Die Abstützorgane können durch die Körper selbst gebildet oder in diesen eingesetzt und mit diesen auf zweckmäßige Art verbunden sein, in welchem Falle für die Einsätze ein Material verwendet wird, das mechanisch widerstandsfähiger ist als Kupfer und die Wärme weniger gut leitet als dieses.
• In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht; es zeigt Fig. i einen Querschnitt durch die Schweißeinrichtung mit dazwischenliegendem Werkstück in schaubildlicher Darstellung, Fig. 2 eine schaubildlich gezeichnete Ansicht der Auflageschienen, Fig. 3 und 4 einen Querschnitt durch die Auflage- bzw. Deckkörper und das Werkstück nach bisheriger Ausführung, Fig. 5 und 6 einen Querschnitt durch die Auflage- bzw. Deckkörper und das Werkstück in erfindungsgemäßer Ausführungsform, Fig. 7 und 8 eine Anordnung der Gegendruckstellen, Fig. 9 die Gesamteinrichtung in Ansicht.
• Die Tragarme i und 2 in den Fig. i und 9 sind an einer Säule 3 in der Höhe verstellbar befestigt. An dem Tragarm i ist mit dem Scharnier 4 der Balken 5 schwenkbar angelenkt. Durch den Klinkenhebel 6 wird der Balken 5 in der gezeichneten Stellung am Tragarm i festgehalten.
• Der Balken 5 ist zweckmäßig aus Aluminium und mit einer Kühlvorrichtung 7 versehen. Die Kühlvorrichtung 7 besteht aus einer möglichst im Zentrum des Querschnittes des Balkens 5 angeordneten Bohrung, in welcher durch ein konzentrisch angeordnetes Rohr die Kühlflüssigkeit so zu- bzw. abgeführt werden kann, daß die Kühlung von dem einen oder dem anderen Balkenende aus erfolgt, was zweckmäßig ist, wenn Schweißungen in der einen oder anderen Abbrandrichtung erfolgen.
• Der Balken 5 dient als Lager für den annähernd runden Elektrodenüberdeckkörper 8, der beispielsweise aus Kupfer besteht und mit Briden 9 am Balken 5. derart befestigt ist, daß er um seine Achse dreh- und feststellbar ist und sich in der Länge infolge der Erwärmung ausdehnen kann. Die Drehbarkeit des Körpers & erlaubt diesem, sich den beiden zusammenzuschweißenden Werkstücken anzupassen, wenn dieselben beispielsweise ungleiche Blechstärke aufweisen.
• Die Fig. 3 und 4 zeigen den Elektrodenüberdeckkörper i i und den Abstützkörper 12 im Schnitt, und zwar in der bisherigen bekannten Ausführungsform. Der aus einem Stab mit vierkantigem Querschnitt hergestellte Elektrodenüberdeckkörper i i ist mit zwei Nuten 13 und 1,4 versehen, deren Größe verschieden ist und der Dicke von zwei verschieden dicken zu verarbeitenden Elektrodenstäben angepaßt sind, so daß jederKörper 11 für je zweiverschiedene Elektrodenstabquerschnitte verwendbar ist. In dem Arm 2 war bisher ein Körper 12 gelagert, der einen annähernd gleichen Querschnitt hatte wie die Körper i i. Die Körper 12 weisen Nuten 15 auf, welche als Gießmulde für das flüssige Schweißgut zur Bildung der Unterraupe dienen. Die Nuten 15 sind je nach der Dicke des zu schweißenden Materials und der verwendeten Elektrode verschieden tief und breit. Die Abflachungen der Körper i i und 12 legen sich beim Zusammenschweißen von flachen Blechen platt auf diese auf, was jedoch eine örtlich ungleich starke Wärmeübertragung von dem zu schweißenden Werkstück auf die Körper und umgekehrt zur Folge hat, da durch die Unebenheit der Werkstücke diese nicht überall gleichmäßig an den Körpern i i und,i2 anliegen, so daß eine stellenweise größere Erwärmung der Werkstücke stattfindet, welche besonders bei dünnen Blechen Schweißstörungen (eingebrannte Löcher usw.) verursacht. Anderseits liegen die Verhältnisse beim Schweißen dickerer Bleche, von etwa 3 mm an aufwärts, gerade umgekehrt, da hier ein zu starker Wärmeentzug der Preßkörper aus dem Werkstück das 'Durchschweißen erschwert.
• Beim Schweißen von Rohren u. dgl. gebogenen Schweißstücken liegen die Abflachungen der Körper i i nur mit Kanten auf dem Werkstück auf, wie in Fig. 4 gezeigt. Der Körper i i drückt direkt auf die Schweißkanten, während die Abstützkanten des unteren Körpers seitlich so weit von der Schweißnut abstehen, daß bei dünnen Blechen leicht eine Deformierung der Rundung entsteht. Es sind daher für verschiedene Rohrdurchmesser auch entsprechend geformte Körper erforderlich.
• Um den erwähnten Übelstand zu beseitigen, sind, wie in der Fig. i, Körper 8 und,in den Fig. 5 und 6 die Körper 17 und 18 anders ausgeführt als bisher. Die Körper 17 und 18 nach den Fig. 5 und 6 sind mit Abstützleisten i9@ versehen, welche durch eine Nut 29 nicht direkt neben der den Elektrodenstab überdeckenden Nut beginnen. Im Körper 8 in Fig. i( sind die Abstützleisten 20 in zwei Nuten eingesetzt. Eine Schmalseite dieser Schienen steht über den Körper 8 vor und kann abgerundet sein, so daß jede Leiste nur längs einer Linie auf das Werkstück 21 drückt. Die Schiene 2o kann anstatt der Auflagelinie auch eine Auflagefläche aufweisen. Beide können durch Unterbrechungen in einzelne Stützpunkte unterteilt sein, welche auf dem Werkstück aufliegen. Ebenso können die Flächen i9 der Körper 17 und r8 in einzelne Abstützpunkte aufgeteilt sein. Die Unterbrechungen zwischen den Auflagel>uirkteii 24 iil Fig. 2 ermöglichen die Beobachtung des Schweißvorganges von der Seite her. Bei der Schweißung von engen Rohrzylindern erleichtert ein an einem Stab befestigter Spiegel die Beobachtung des Schweißvorganges. Durch die Möglichkeit, das Durchschweißen also laufend zu kontrollieren, kann die Stromstärke den wechselnden Erfordernissen je nach Blechstärke und Qualität des Grundmaterials rasch angepaßt werden, so daß auch bei Einzelwerkstücken ohne lange Vorversuche eine einwandfreie Schweißnaht erzielbar ist.
• Die Auflage- bzw. Abstützpunkte und die Zwischenräume können eine beliebige Länge haben. Am vorderen Ende der Schienen können die Zwischenräume kleiner sein oder ganz fehlen, da am Anfang und am Ende der Schweißnaht sonst eine zu große Wärmestauung im Werkstück 21 entsteht.
• An Stelle der Körper 12 nach Fig. 3 und 4 dienen erlindungsgemäß Körper 22 mit kreuzförmigem Querschnitt, welche zu beiden Seiten der Kreuzschenkel Schienen 23 mit Abstützpunkten 24, aufweisen, welche versetzt zueinander angeordnet sind. Das Versetzen der Abstützpunkte 2¢ hat, wie in den Fig. 7 und 8 ersichtlich, den Zweck, zu verhindern, daß die kühlenden Stellen der beiden zu verschweißenden Teile einander gegenüberliegen, wodurch ein örtlich zu starkerWärmeentzugvermiedenwird, welcher ungenügendes Durchschweißen zur Folge hätte. Die Körper 8, 17 und 18 können für die stumpfe Naht ebener Bleche als auch von Rohren den gleichen Querschnitt haben. Zweckmäßig wird auch der Unterarm 2 mit einer Kühlvorrichtung versehen, die beispielsweise aus denzweiKanälen2° und 26 bestehen kann. Praktisch wird diese Kühlung nur zur Abführung übermäßiger Wärme verwendet.
• Über der Nut 25, welche den Elektrodenstab E umschließt, ist zweckmäßig eine Nut 26 angeordnet, welche schmäler ist als die Nut 25, so daß der Elektrodenstal) E nicht in diese eindringen kann und durch das Profil der Nut 225 so gehalten ist, daß er sich nicht vom Werkstück abheben kann. 'Die Nut 26 verhindert ein Zusammenballen der Schlacke, so daß diese locker bleibt und leicht entfernt werden kann.
• Die kreuzförmigen Körper 22 sind mit Nuten 28, die zur Bildung der Unterraupe dienen, versehen; sie sind in jedem Arm des Kreuzes verschieden breit und tief, so daß mit einem Kreuz vier verschiedene Schweißunterraupen erzeugt werden können, entsprechend den Bedürfnissen für Blechstärken von i bis 6 mm und darüber. Die Schienen 23 können mit dem 'Kreuzkörper 22 durch Niete oder Schrauben so verbunden sein, daß sie um einige Zehntelmillimeter über die Stirnfläche der Kreuzarme vorstehen, und zwar in der Weise, daß sie zusammen mit der Stirnfläche des Kreuzarmes annähernd in einer Ebene liegen, oder mit dieser zusammen einen Bogen bilden, welcher der Krümmung der Innenfläche eines zu schweißenden Rohres annähernd entspricht. Die vier Arme des Kreuzkörpers 12 können mit ebenen oder gebogenen Flächen versehen sein, ,so daß glatte Bleche oder Rohre von einem lichten Rohrdurchmesser an, der über den Balken 2 und das Kreuz 22 geschoben werden kann, alle Rohrdurchmesser geschweißt werden können.

Claims (15)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Ausübung des Schweißverfahrens, bei welchem die zu verschweißenden Teile des Werkstückes zwischen zwei Körper eingeklemmt werden und wobei ein in die Schweißnut eingelegter Schweißdraht durch Lichtbogen fortlaufend abschmilzt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der beiden die zu verschweißenden Teile des Werkstückes festhaltenden Körper (8, 22) um seine über der Schweißnut liegenden Achse drehbar und mit Abstützleisten (20, 23, 19) versehen ist, die seitlich der Schweißnut und im Abstand von dieser angeordnet sind.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten in die Haltekörper (8, 22, 17, 18) eingesetzt sind und aus Werkstoffen bestehen, die schlecht wärmeleitend sind.
3. 3. Einrichtung nach Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil dieser AbstützleistenUnterbrechungen aufweist.
4. 4. Einrichtung nach Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützleisten des unteren und des oberen Körpers (8, 22) übereinander angeordnet sind.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Körper durchgehende Abstützleisten und der untere Körper unterbrochene Abstützleisten aufweist.
6. 6. Einrichtung nach Ansprüchen 1, 3, 4, 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützpunkte zu beiden Seiten der Schweißnaht versetzt zueinander angeordnet sind.
7. 7. Einrichtung nach Ansprüchen i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützleisten nur am Ende der Körper auf eine gewisse Länge durchgehend sind. B.
8. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schweißnaht überdeckende Körper (8, 17, 18) runden Querschnitt hat und im Balken drehbar beweglich befestigt ist.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (22), durch welchen die untere Schweißraupe gebildet wird, kreuzförmigen Querschnitt hat. 1o.
10. Einrichtung nach Ansprüchen i und 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schenkel des Kreuzes mit einer Rille (28) zur Bildung der Unterraupe versehen ist. i i.
11. Einrichtung nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (28) zur Bildung der Unterraupe verschieden groß sind. L2.
12. Einrichtung nach Ansprüchen i und 9, dadurch gekennzeichnet, daß an den Schenkeln des Körpers mit kreuzförmigem Querschnitt Abstützleisten (23) angeordnet sind. 13.
13. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der ausschwingbare Balken (5), in dem der den Elektrodenstab überdeckende Körper.(8) gelagert ist, eine annähernd im Zentrum seines Querschnittes verlaufende Kühleinrichtung (7) aufweist. 1,¢.
14. Einrichtung nach Ansprüchen i und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung von beiden Körperenden aus erfolgen kann.
15. 15. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch ge- io kennzeichnet, daß der Unterarm (2), auf welchem der Abstützkörper zur Bildung der Unterraupe aufliegt, mit einer Kühlvorrichtung (2°, 2b) versehen ist.