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Elektrisches Schweißverfahren Bei der Massenherstellung von Profilstählen
durch elektrische Schweißung und ähnliche Schweißarbeiten ist es häufig möglich,
mehrere Schweißnähte zu gleicher Zeit nebeneinander herzustellen. Werden solche
Profile bestimmter Stücklänge laufend nacheinander geschweißt, so ist es zweckmäßig,
eine selbsttätige Schweißvorrichtung anzuordnen und die zu verschweißenden Bänder
oder Schienen auf einem geeigneten Rolltisch unter der Schweißvorrichtung durchzuführen.
Da bei dieser Anordnung die Werkstücke nicht fest auf dem Tisch aufgespannt sind,
versagt in der Regel die Rückführung des elektrischen Stromes über den geerdeten
Tisch. je höher die Schweißleistung ist, um so schwieriger ist die Durchführung
einer zuverlässigen Erdung derart bewegter Werkstücke. Es ist auch praktisch nicht
möglich, jedes Werkstück mit einer Anschlu3klemme für die Stromrückleitung zu versehen,
weil solche Klemmen die Führung des Werkstückes behindern würden und weil das Umsetzen
der Klemmen von einem Werkstück auf das nächstfolgende den Schweißvorgang unterbrechen
und die Arbeitsdauer unnötig erhöhen würde. Man müßte schon mit mehreren Anschlußklemmen
arbeiten, ohne jedoch bei hohen Stromstärken einen guten Stroraübergang mit genügender
Sicherheit erzielen zu können.
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Erfindungsgemäß lassen sich die Erdungsschwierigkeiten sehr leicht
beheben, wenn, wie dies bei der
Herstellung von geschweißten Profilstählen
fast stets möglich ist, gleichzeitig mit mindestens zwei Elektroden nebeneinander
gearbeitet werden kann. In diesem Fall wird erfindungsgemäß auf die Herstellung
eines guten Erdanschlusses verzichtet, und es werden bei geeigneter Wahl der Klemmenspannung
des Schweißtransformators die beiden Schweißstellen elektrisch in Reihe geschaltet,
so daß der elektrische Strom folgenden Weg zurücklegt: vom Transformator zur einen
Abschmelzelektrode, über die eine Schweiß-'stelle zum Werkstück, vom Werkstück über
die andere Schweißstelle zur zweiten Abschmelzelektrode und zum Transformator zurück.
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Wenn beide Schweißstellen gleiche Anteile der gesamten Schweißleistung
erhalten sollen, so ist es natürlich erforderlich, daß der Vorschub beider Elektroden
möglichst gleichmäßig erfolgt und daß eventuelle Unregelmäßigkeiten beim Abschmelzen
der Elektroden sofort ausgeglichen werden, was durch die bekannten selbsttätigen
Regelvorrichtungen ohne weiteres möglich ist.
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Eine Verbesserung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dadurch erreicht,
daß der elektrische Mittelpunkt der Sekundärwicklung des Schweißtransformators mit
dem Werkstück leitend verbunden wird, z. B. über eine Erclleitung. Hierdurch wird
zwar scheinbar das eingangs ausgesprochene Prinzip des Verzichtes auf die Erdleitung
durchbrochen, jedoch ist das Wesentliche dabei, daß diese Erdleitung im Fall
einer vollkommen gleichmäßigen Belastung beider Abschmelzelektroden stromlos ist.
Lediglich im Fall geringfügiger Abweichungen, wie sie beim Schweißen gelegentlich
vorkommen können, fließt ein geringer Ausgleichsstrom durch diese Hilfsleitung.
Infolge der geringen Stromstärke sind für diesen Ausgleichsstrom in der Regel die
Führungsrollen für Werkstücke als Kontakte ausreichend; man kann den Stromübergang
auch noch durch einen Schleifkontakt verbessern. Wesentlich ist, daß ein vorübergehender
schlechter Kontakt keine grundsätzliche Störung der Schweißvorgänge herbeiführen
kann und daß infolge der geringen Stromstärke in der Ausgleichsleitung mit einem
Schmoren des Kontaktes am Werkstück nicht zu rechnen ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist im wesentlichen für die Anwendung
von zwei hintereinandergeschalteten Abschmelzelektroden gedacht. Es läßt sich jedoch
grundsätzlich auch auf die gleichzeitige Anwendung eines Vielfachen von zwei Elektroden,
z. B. auf vier, sechs usw., ausdehnen.
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Das erfindungsgernäße Verfahren ist besonders vorteilhaft, wenn es
sich um die Anwendung sehr hoher Schweißstromstärken handelt. je höher die Schweißstromstärke
ist, um so schwieriger ist die Stromführung über Erdkontakten an bewegten Werkstücken.
Neuerdings ist nun ein elektrisches Schweißverfahren ungewöhnlich hoher Schweißleistung
bekanntgeworden, bei dem die Elektroden in eine verhältnismäßig hohe Schicht eines
über der Schweißfage angehäuften Schweißpulvers eintauchen und bei dem kein offener
Lichtbogen auftritt. Dieses Verfahren gestattet die Anwendung sehr hoher Schweißstromstärken
und ermöglicht dadurch die Anwendung sehr hoher Schweißgeschwindigkeiten; es eignet
sich daher auch ganz besonders für die Reihenanfertigung von Profileisen und dergleichen
in wenigen Arbeitsgängen oder sogar in nur einem Arbeitsgang. Aus diesem Grunde
stellt das erfindungsgemäße Verfahren eine wertvolle Bereicherung gerade auch für
dieses Schweißverfahren dar.
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Beispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachstehend an Hand
der Abbildungen erläutert. Der aus drei Bauteilen gebildete Doppel-T-Träger
S
(Abb. i) soll durch zwei Schweißungen A, und A,
verwendungsfähig
fertiggestellt werden. Der Träger wird auf dem Tisch B mittels geeigneter Seitenrollen
R geführt und mittels nicht gezeichneter, im Tisch B untergebrachter Förderrollen
in der zur Bildebene senkrecht stehenden Richtung unter den Schweißelektroden
E, und E, weiterbewegt. Die Elektroden E,
und E2 sind
an die Sekundärwicklung des Transformators T mittels der Leitungen i und 2 angeschlossen.
Der elektrische Mittelpunkt der Sekundärwicklung ist über die Leitung
3 mit dem geerdeten Tisch B verbunden. Die Elektroden E,. und E2 werden
durch zwei nicht gezeichnete Vorschubmotoren von gegeneinander isolierten Drahthaspeln
abgewickelt und den Schweißstellen A,. und A2 zugeführt. Bei dieser
Anordnung fließt ein Schweißstrom von der Sekundärwicklung des Transformators T
über Leitung i, Elektrode E, Schweißstelle A" Werkstück
S,
Schweißstelle A., Elektrode E, und Leitung 2 zum Transformator
zurück. Bei ungleicher Belastung an den Schweißstellen A, und A, fließt
ein Ausgleichsstrom über das Werkstück S, den geerdeten Rolltisch B und die
Leitung 3 zur Sekundärwicklung des Transformators. Diese Anordnung setzt
voraus, daß das Übersetzungsverhältnis des Transformators T so gewählt ist, daß
die Sekundärwicklung die doppelte Schweißspannung, also die Schweißspannung
für
beide Schweißstellen A, und A2, bei normaler Stromstärke
abgeben kann.
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Die Abb. -- zeigt eine geeignete Schaltung für die Verwendung
von zwei Einphasenschweißtransfor m-atoren T,. und T2 geeigneter Leistung und Leerlaufspannung.
Beide Transformatoren T, und T2 sind primärseitig an die gleiche Phase eines Drehstromnetzes
angeschlossen. Die Sekundärwicklungen s, und S2 sind in Reihe geschaltet
und über die veränderlichen Drosselspulen D, und D2 durch die Leitungen
i und :z mit den Elektroden E, und E2 verbunden. Die Ausgleichsleitung
3 ist in diesem Fall an die Verbindungsleitung zwischen denbeiden Sekundä1wicklungen
s, und s. angeschlossen. Der Vorgang ist im übrigen der gleiche wie bei den vorhergehenden
Beispielen. i
Grundsätzlich ist das eifindungsgemäße Verfahren auch bei festliegenden
Werkstücken und bewegter Schweißvorrichtung anwendbar, jedoch bildet das hauptsächlichste
Anwendungsgebiet die Reihenschweißung von bewegten Werkstücken.