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Lichtbogenschweißanordnung Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung
zur Durchführung des, Lichtbogenschweißverfahrens mit mehr als einem Lichtbogen
nach Patent 854a41 und betrifft seine Anwendung auf das Schweißen von Rundnähten.
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Nach diesem Patent ist ein Verfahren geschützt, bei dem zwischen einer
ummantelten Elektrode, die mit der Stromleitung verbunden und gelenkig gelagert
ist, so, daß sie in Richtung der zu schweißenden iaht schräg zu dem Werkstück liegt,
und dem Werkstück ein erster Lichtbogen gezoaa!en wird und bei dem ein zweiter Lichtbogen
mittels .einer von Hand betätigten Elektrode entsprechend dem Abbrand der ersten
Elektrode nachgeführt wird.
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Die Erfindung jedoch beschäftigt sich mit der Aufgabe, das Lichtb-ogenschweißverfahren
des genannten Patents auch bei Rundnähten anzuwenden. Die Aufgabe wird dadurch gelöst,
daß die Zange der geleenkig gelagerten Elektrode auf einem Wagen angebracht ist,
der durch einen zweckmäßig regelbaren Antriebsmotor auf einer Plattform etwa in
Höhe der oberen Kante des Werkstückes entsprechend dem Abbrand der Elektrode auf
das Werkstück zu bewegt wird, und daß das Werkstück während des Schweißens durch
einen zweckmäßig regelbaren Antriebsmotor bewegt wird.
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Beim Schweißen von Rundnähten kommt es darauf an, den Lichtbogen möglichst
im Scheitelpunkt des Rundkörpers zu halten oder bei höherer Umlaufgeschwindigkeit
etwas unterhalb des Scheitelpunktes, und zwar entgegengesetzt der Drehrichtung des
zu verschweißenden Körpers.
In der:-Abb. r ist die E'rfiridürig
in, einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Sie zeigt eine Trommel i, an der eine
Rundnaht geschweißt werden soll. Diese Trommel ist je-nach dänge auf mehreren hintereinander
angeordnrieten Rollenpaaren 2 gelagert, wovon eine oder mehrere Rollen mit Hilfe
eines regelbaren Motors 3 angetrieben werden. Durch das Drehen ':der Antriebsrollen
wird entsprechend der Umfangsgieschwindigkeit dieser Rollen auch der zu schweißende
zylindrische Körper in Pfeilrichtung gedreht. Auf einer Plattform q-, deren Höhe
dem Durchmesser des zu schweißenden zylindrischen Werkstückes angepaßt wird; sind
Laufschienen 5 vorgesehen, auf welchen ein Wagen 6 verfahren, werden. kann. Dieser
ist. mit einem regelbaren; Antriebsmotor versehen. An dem Wagen ist ein Hebel 13
angebracht, der an, einem Ende bei 14 drehbar gelagert ist. Das andere Ende weist
ein Gelenk i 5 auf, - das z. B. durch eine Klemmschraube feststellbar ist. An diesem
Gelenk ist eine Zange 9 befestigt, in die die Elektrode 7 in üblicher Weise eingespannt
wird. Der Standort dies Wagens wird so gewählt, daß das Ende der Elektrode 7 auf
dem Scheitelpunkt des Werkstückes-oder etwas tiefer entgegengesetzt der Drehrichtung
des Werkstückes aufliegt. Außerdem ist noch die von Hand geführte zweite Elektrode
8 vorhanden. Die Zuführung des Schweißstromes zur Elektrode 7 erfolgt durch ein
bewegliches Schweißkabel io über die Klemme 12 am Wagen 6; die Zuführung zur Handelektrode
8 erfolgt durch ein bewegliches: Kabel i z. Für den Antriebsmotor des Wagens 6 und
den Antriebsmotor 3 der Rollen 2- sind besondere Zuleitungen vorgesehen, die in
der Zeichnung nicht dargestellt sind.
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Die Elektroden 7 und 8 werden zweckmäßig -an verschiedene Stromarten
angeschlossen.. Die fest eingespannte Elektrode 7 wird beispielsweise an einen Schweißtransformator
und die von Hand ge= führte Elektrode 8 an einen Schweißumformer angeschlossen.
Mit der Handelektrode 8 wird ein Lichtbogen zwischen dieser und dem Werkstück i
gezogen und gleichzeitig der Lichtbogen zwischen der festen Elektrode 7 und dem
Werkstück i gezündet. Um nun diese beiden Lichtbogen an der gewünschten Stelle,
nämlich dem Scheitelpunkt, zu halten, wird der fahrbare Elektrodenhalter auf den
Führungsschienen 5 entgegengesetzt dem Abbrand der Elektrode 7 bewegt, und zwar
mit einer Geschwindigkeit, die der Abbrandgeschwindigkeit der gelenkig gelagerten
-Elektrode 7 entspricht. Um eine Naht zu erzielen, muß das zylindrische Werkstück
i unter den beiden Lichtbogen gedreht werden. Die Drehung muß gleichmäßig. erfolgen,
wenn eine gleichmäßige Naht erzielt werden soll.
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Durch Änderung der Drehzahl des zu schweißenden Werkstückes, also
der Umfangsgeschwindigkeit v i, kann die Nahtstärke eingestellt werden. Ist z. -B.
die Umfangsgeschwindigkeit v i gleich der Abschmelzgeschwindigkeit der Elektroden
v 2, dann würde der Nahtquerschnitt unter Vernachlässigung der Spritz- und Abbrandverluste
der Summe: der Querschnitte der beiden verwendeten Elektroden 7 und 8 entsprechen.
Die Nahtstärke wäre demnach gleich der Summe der Querschnitte beider Elektroden.
Wird die Umfangsgeschwindigkeit des zylindrischen Werkstückes höher gewählt als
die Abbrandgeschwindigkeit, z. B. doppelt -so. hoch, dann würde der Querschnitt
die Hälfte der Summe der Querschnitte der beiden Elektroden betragen. Man ist demnach
durch die Regelung der Umfangsgeschwindigkeit des Werkstückes i in der Lage, die
Nahtstärke in bestimmten Grenzen feinstufig regeln zu können.
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Mit der handgeführten Elektrode 8 wird, wie oben bereits bei der Beschreibung
der Abb. i er-_ läutert, auch der Lichtbogen zwischen der gelenkig gelagerten:.
-Elektrode 7 und dem Werkstück gezündet. Dieser Lichtbogen brennt nun selbständig
weiter, da der Abstand zwischen dem Werkstück und der Elektrode auch beim Abbrund@
der Elektrode uriverändert bleibt. Der Schlackenfluß der Elektrode 7 und auch ihr
Lichtbogen können durch .den Lichtbogen der handgeführten Elektrode 8 gesteuert
werden. Insbesondere kann man auf diese Weise das sogenannte Vorlaufen der von der
gelenkig gelagerten Elektrode 7 herrührenden Schlacke verhindern.
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Die Abl). 2 zeigt eine Schaltung, bei, der sowohl im Stromkreis 27
des TYansformators der gelenkig gelagerten Elektrode 7, die bei 36 angeschlossen
ist, wie auch im Stromkreis 28 des Motors, welcher den Wagen 6, und des Motors,
der das Werkstück antreibt, ein dreipoliges Schütz 2z eingeschaltet ist. Der Antriebsmotor
für den, Wagen 6 ist bei 41, der Antriebsmotor 3 für das Werkstück i ist bei .44
angeschlossen. Die Spule 22 des Schützes 21 wird vorn einem Relais 23 geschaltet,
das im Stromkreis 29 der handgeführten Elektrode 8 liegt. Diese ist bei 39 angeschlossen,
während die Leitungen 37
und 40 mit dem Werkstück 1 in Verbindung stehen.
Die Spule 22 kann unmittelbar im Stromkreis 29 oder in dessen Nebenschluß liegen.
Im Stromkreis 28, der bei 42 mit der 22o-V-Lichtleitung in Verbindung steht, ist
ferner ein Umschalter 2q. für den Antriebsmotor des Wagens 6 vorhanden, der gemäß
der Zeichnung auf Kontakt 34 geschaltet ist. In demselben Stromkreis liegt auch
der Umschalter 45 für den Antriebsmotor 3 des- Werkstückes. Dieser liegt gemäß der
Zeichnung auf Kontakt 47. Im Stromkreis 27 ist, wie gesagt, ein Schweißtransformator
3o und im Stromkreis, 29 ein von einem Drehstromnetz 43 gespeister Schweißumformer
38 eingeschaltet. Auf diese Weise sind die beiden Elektroden, an verschiedenen.
Stromarten angeschlossen.
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Sobald durch Ziehen des Lichtbogens der Elektrode 8 der Stromkreis
29 geschlossen wird, schließt das Relais 23 den Kontakt 26. Die Spule 22 erhält
jetzt Strom und' schaltet das dreipolige Schütz 2r ein. Dieses schließt damit den
Stromkreis 27 der Elektrode 7. Gleichzeitig mit dem Schließen des Stromkreises 27
wird durch das dreipolige Schütz 21 der Stromkreis 28 des. Antriebsmotors des Wagens
6 und des Antriebsmotors 3 des Werkstückes geschlossen. Der Wagen 6 sowie das Werkstück
setzen
sich in B.ew@egung. Umgekehrt wird nach Abbrand der Handelektrode 8 und der gelenkig
gelagerten Elektrode 7 durch Abziehen der Handelektrode vom Werkstück der- Stromkreis
29 unterbrochen und damit das Relais 23 stromlos. Dadurch öffnet sich das dreipolige`
Schütz 21, das seinerseits den Stromkreis 27 der Elektrode 7 und gleichzeitig den
Stromkreis 28 unterbricht und damit den Antriebsmotor des Wagens 6 und den Antriebsmotor
3 des Werkstückes abschaltet. Daraufhin wird der Wagen 6 von der gestrichelten Endstellung
in die Anfangsstellung von Hand zurückbewegt. Eine neue Elektrode 7 und eine neue
Handelektrode 8 werden eingespannt und durch Zünden des Lichtbogens durch die Handelektrode
das Arbeitsspiel eingeleitet, indem gleichzeitig der Wechselstromlichtbogenkreis
geschlossen und der Antriebsmotor des Wagens 6 und der Antriebsmotor 3 des Werkstückes
eingeschaltet werden.
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Wenn man das zylindrische Werkstück für sich. drehen oder an dessen
regelbarem Antriebsmotor 3 eine bestimmte Geschwindigkeit an dem hierfür angebrachten
Regler 17 einstellen und probeweise durchfahren will, so ist durch einen Umschalter
45 mit den Stellungen 46 und 47 Vorsorge getroffen. Hierbei liegt der Umschalfer
auf Stellung 46. Ebenso .kann auch der Antriebsmotor des Wagens 6 mittels Reglers
16 auf bestimmte Geschwindigkeiten eingestellt werden. Zur Erprobung dieser Geschwindigkeiten
ist ein Umschalter 24 mit den Stellungen 34 und 35 vorgesehen:. Der Umschalter liegt
hierfür auf Stellung 35. Das für diesen Zweck notwendige Ein- und Ausschalten der
beiden Antriebsmotoren erfolgt .durch besondere, aus der Zeichnung nicht ersichtliche
Schalter, die an jedem Motor angebracht sind.
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Mit der Bezeichnung Transformator bzw. Umformer sind bei der Erfindung
vorzugsweise solche Transformatoren bzw. Umformer gemeint, welche für den Schweißbetrieb,
vor allem mit Bezug auf ihre Charakteristik, besonders eingerichtet sind.