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Lichtbogen-Schweißverfahren Die Erfindung bezieht sich auf ein Lichtbogen-Schweißverfahren.
Am gebräuchlichsten ist die Lichtbogenschweißung nach Sl:avi:anoff. Hierbei ist
jedoch die Schweißleitung durch den Elektrodendurchmesserund die hierbei zulässige
Stromstärke begrenzt. Allgemein geht :das Bestreben dahin, diese Leistungsgrenze
zu überschreiten. Zu dem Zweck wurde .bereits die gleichzeitige Anwendung von drei
Elektroden vorgeschlagen, die über Schweißtransformatoren an die drei Phasen eines
Drehstromnetzes angeschlossen werden sollten. Es war aber unmöglich, eine Schweißerzange
zur Aufnahme der drei Elektroden und der drei Zuleitungskabel durchzubilden, die
noch praktisch hätte gehandhabt werden können, und außerdem war es nicht möglich,
die drei Elektroden gleichmäßig abschmelzen zu lassen. Die letztgenannte Schwierigkeit
steht auch der Anwendung einer Doppelelektrode .im Wege, diie man bereits; bei einem
Schweißautomat benutzt hat. Auch hierbei ist es nicht möglich, einwandfrei eine
gleichmäßige Aufschmelzung auf das Werkstück zu erzielen und den Schlackenfluß zu
beherrschen.
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Durch die Erfindung werden die geschilderten Nachteile behoben. Die
Erfindung besteht darin, daß zwischen einer ummantelten Elektrode, die annähernd
:senkrecht zur Richtung der zu schweißenden Naht angeordnet, mit :der Stromleitung
verbunden und in ein Führungsstück eingespannt ist, welches sich während des Abbrennens
der Elektrode an einer ebenfalls annähernd senkrecht zum Werkstück angeordneten
Führungsschiene abwärts bewegt, und dem Werkstück ein Lichtbogen gezogen wird und
daß an der gleichen Stelle mit einer von Hand geführten Elektrode ein zweiter Lichtbogen
gezogen wird und das Werkstück während des
Schweißens entsprechend
dem Ab'brand der Elektroden, d. h. entsprechend der -gewünschten Nahtstärke
unter einem Bock, der die Führungsschiene trägt und für ;sich gelagert ist, durch
einen zweckmäßig regelbaren Antriebsmotor bewegt wird. Die Erfindung hat zudem den
Vorteil, daß hiermit auch das Schweißen von Rundnähten ermöglicht wird.
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Die Erfindung kann auch dahin abgewandelt werden, daß das Werkstück
festliegt und 'die Führungsschiene der ersten Elektrode auf einem Wagen angebracht
wird, der durch einen zweckmäßig regelbaren Antriebsmotor auf .dem Werkstück längs
der Naht entsprechend dem Abbrand der Elektroden, d. h. entsprechend der gewünschten
Nahtstärke, bewegt wird. Der besondere Vorteil besteht hierbei .darin, daß die Schweißnaht
annähernd bis zum Rand des Werkstückes durchgezogen werden kann. Auch braucht der
Wagen beim Einspannen einer neuen Elektrode nicht verfahren zu werden.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt,
und zwar zeigt Abb. i eine Anordnung für runde Werkstücke, bei der das Werkstück
unter einem festgelagerten Bock bewegt wird, Abb. 2 die gleiche- Anordnung wie Abb.
i mit schräg gestellter, fester Elektrode, Abb.3 eine Anordnung mit Wagen für ebene
Werkstücke, Abb. 4 ein Schaltschema der Anordnung.
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Die Abb. i zeigt eine. Schweißvorrichtung für runde Nähte. Sie besteht
aus einem Bock 6, der für sich fest gelagert ist. Unter diesem wird das Werkstück
mittels eines Antriebsmotors, entsprechend dem Abbrand der Elektroden, d. h. entsprechend
der gewünschten Nahtstärke, wieiterbewegt. Es handelt sich .hier um die Herstellung
der Rundnaht einer Trommel. Diese wird in Richtung des Pfeiles gedreht. Auf 'dem
Bock 6 ist eine Führungsschiene 5 angebracht, auf .der ein Führungsistüok 4 gleitet.
Dieses trägt eine Zange 2, in der die ummantelte Elektrode i mit einer Klemmschraube
3 befestigt ist. Der Führungsbügel ii am unteren Teil der Elektrode i sorgt dafür,
daß diese beim Transport des Werkstückes nicht ausweichen kann. Außer der Elektrode
i wird eine von Hand geführte Elektrode 9, die ein eine Sclhweißz,ange io eingespannt
ist, verwendet. Die Handelektrode gleicht Unregelmäßigkeiten im Ab!brand und in
der Schlackenfluß.bildung der festen Elektrode i aus. Für die von Hand geführte
Elektrode 9 kann sowohl eine blanke als auch eine ummantelte Elektrode verwendet
werden. Für die Elektrode i wird eine stark ummantelte Elektrode verwendet, deren
Umhüllung so gewählt wird, daß ein Krater beim Abbrand des Eisenstabes entsteht.
Auf @ddese Weise kann keine direkte Berührung zwischen dem Eisenstab und dem Werkstück
stattfinden. Die Führungsschiene 5 und damit 'die Elektrode i können auch schwach
geneigt sein, wie ,in Abb. 2- gezeigt ist. Hierdurch wird auch das Haftenbleiben
der Elektrode am Werkstück .beim Zünden einer neuen Elektrode vermieden. Die Zuführung
des Schweißstroms zur Elektrode i erfolgt durch ein bewegliches Schweißkabel i2
über das Klemmbrett 7 am festgelagerten Bock 6. Der Antriebsmotor des Werkstückes
ist nichtgezeigt.
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Wie aus Abb. 3 zu ersehen ist, läuft ein Wagen 17 auf 'dem
Werkstück. Dieser wird durch einen regelbaren Elektromotor i9 in Richtung der Schweißnaht
bewegt. Mittels eines Reglers können bestimmte Geschwindigkeiten je nach Abbrand,
d. -h. je nach der gewünschten Nahtstärke, eingestellt werden. An 'dem Wagen 17
ist eine Führungsschiene 16 befestigt, auf 'der" ein Führungsstück 15 gleitet. Dieses
trägt eine Zange 13, in der die ummantelte Elektrode i mit einer Klemmschraube 14
befestigt ist. Ein Führungsbügel22 am unteren Teil der Elektrode i sorgt dafür,
daß diese bei Bewegung .des Wagens nicht ausweichen kann. Außer der Elektrode i
wird ebenfalls eine von Hand geführte Elektrode 20, die in eine Schweißzange eingespannt
ist, verwendet.
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Beide Elektroden sind an je einen Transformator angeschlossen. Eine
bessere Schaltart besteht darin, daß die fest eingespannte Elektrode und .das Werkstück
an einen Transformator und die Handelektrode und .das Werkstück :an einen Umformer
angeschlossen sind.
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Die Zuführung des Schweißstroms zur Elektrode i erfolgt durch ein
.bewegliches Schweißkabel 23 über das Klemmbrett i8 am Wagen 17. Für den Antriebsmotor
i9 ist eine vorgesehen, die in der Zeichnung nichtgezeigt ist. Die Räder des Wagens
sind so angebracht, daß eine Führung ein Richtung der Naht erreicht wird. Zu diesem
Zweck laufen z. B. die Räder der einen Seite des vierrädrigen Wagens iin der Naht,
oder es wird: eine besondere Führungsschiene parallel zur Naht vorgesehen, wobei
die auf dieser laufenden Räder mit -Führungsrillen versehen: sind.
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Die Führungsschiene 16 kann auch .in der gestrichelt dargestellten
Lage angeordnet sein, wie dies auch in Abb. 2 dargestellt ist.
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Die Abib. ¢ zeigt ein Schaltbild, bei welchem sowohl im Stromkreis
A der fest eingespannten Elektrode wie auch im Stromkreis B des Motors, welcher
das Werkstück bewegt, bzw. des Motors, welcher den Wagen antreibt, ein Doppelschütz
25 eingeschaltet ist, dessen Spule 26 von einem Relais 27 geschaltet wird, das im
Stromkreis F der Handelektrode liegt. Die Spule kann aber auch unmittelbar im Stromkreis
F oder in dessen Nebenschluß liegen. Das Schütz 25 hat drei Pole, womit gleichzeitig
die feste Elektrode und der Antriebsmotor des Wagens bzw. .des Werkstückes gingeschaltet
werden. Ferner ist noch ein besonderer Umschalter 28 vorhanden, der auf .dem Kontakt
34 liegt. Im Stromkreis A kann beispielsweise ein Transformator 29, im Stromkreis
F ein Umformer 30 verwendet werden, oder auch umgekehrt. Bei dieser Schalturig
wird erreicht, daß beim Ziehen des Lichtbogens der Handelektrode der Stromkreis
F ,geschlossen wird, wodurch das, Relais 27 den Schalter 36 schließt. Hierdurch
erhält die Spule 26 Strom und schließt das Doppelschütz 25. Dieses
schließt
damit den Stromkreis A, und der Lichtbogen der festen Elektrode wird durch den Lichtbogen
der Handelektrode gezündet. Gleichzeitig mit dem Schließen des Stromkreises A wird
durch das Doppelschütz 25 der Stromkreis B des Antrieb,smotors des Wagens
17 oder des Antriebsmotors des Werkstückes geschlossen, und dieser setzt
sich in Bewegung. Umgekehrt wird beim Unterbrechen des Stromkreises F durch Abziehen
der Handelektrode vom Werkstück das Relais 27 stromlos, der Schalter 36 schaltet
ab-, und die Spule 26 wird stromlos. Dadurch öffnet sich das Doppelschütz, das seinerseits
den Stromkreis A der Elektrode i unterbricht und gleichzeitig den Antriebsmotor
abschaltet.
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Ferner ist ein Umschalter 37 mit den Kontakten 34 32 und 33 vorgesehen.
Der Schalter liegt normalerweise auf dem Kontakt 3i, wodurch das Schaltschütz für
den Stromkreis mit der eingespannten Elektrode durch das Relais 27 in Abhängigkeit
von dem Schweißstrom im Kreis der Handelektrode geschaltet wird. Wenn man ausnahmsweise
die Elektroden i und 9 bzw. 2o getrennt voneinander verwenden will, wird der Schalter
auf den Kontakt 32 :gelegt. Es werden dabei das Schütz und der Transformator eingeschaltet,
so daß nunmehr beide Stromkreise getrennt zum Schweißen eingesetzt werden können.
Beim Einstellen des Umschalters auf Kontakt 33 ist die Elektrode abgeschaltet.
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Zum unabhängigen Einschalten der Elektrode i und des A.ntriebsmo@tors
des Wabgens 17 #bzw. des Motors für das Werkstück wird der Schalter 28 auf
Stellung 35 ,gelegt. Das Einschalten des Motors erfolgt dann durch einen an dem
Motor angebrachten besonderen Sehalter.
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Die Durchmesser der verwendeten Hand- oder festen Elektroden können
gleich oder verschieden sein. Im allgemeinen wird man für die von Hand geführte
Elektrode einen Durchmesser von 6 mm wählen, wogegen die feste Elektrode i auch
stärkere Durchmesser, wie z. B. 8, io und 12 mm, aufweisen kann. Die Schweißleistung
kann damit entsprechend gesteigert werden.