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Schweißvorrichtung, vorzugsweise für das Lichtbogen-Kontaktschweißen,
mit mindestens zwei Schweißstabhaltern Die Erfindung bezieht sich auf eine Schweißvorrichtung,
vorzugsweise für das Lichtbogenkontaktschweißen, mit mindestens zwei Schweißstabbaltern,
die sich im Betrieb relativ zum Werkstück bewegt .und bei der der Schweißvorgang
jeweils selbsttätig mit einem neuen Schweißstab in einem folgenden Schweißstabhalter
fortgesetzt wird, wenn der im Betrieb befindliche Schweißstab bis auf eine bestimmte
Länge verbraucht ist, wobei die Schweißstäbe auch während des Schweißvorganges an
dem dem Lichtbogen zugewandten Ende von der Vorrichtung geführt werden.
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Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art wird das dem Lichtbogen
zugewandte Ende des neuen Schweißstabes vom Halter des im Augenblick benutzten Stabes
in einer bestimmten Lage gehalten. Sobald der Stab aber verbraucht ist, wird sein
Halter seitlich zurückgezogen, was eine relativ komplizierte Einrichtung bedingt.
Außerdem liegen die Schweißstäbe nicht einander parallel, werden also in unterschiedlicher
Neigung zurr Naht abgeschmolzen.
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Die Erfindung bezweckt, diesem Übelstand abzuhelfen.
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Gemäß der Erfindung werden die Schweißstabhalter parallel zueinander
und die Schweißstäbe durch dieselbe Öffnung eines Führungskörpers geführt, wobei
jeder Schweißstabhalter Z-förmig gebogen
ist und ein Schenkel um
seine Achse drehbar und in seiner Richtung verstellbar geführt wird und der andere
Schenkel das von dem Lichtbogen abgewandte Ende des Schweißstabes trägt, wobei einer
der Schenkel mit dem übrigen Teil verbunden ist.
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Während der Schweißeng wird sich die Lage des Stabes in bezug auf
das Werkstück nicht weiter beliebig ändern. Wenn die neuen Stäbe annähernd in die
Lage des verbrauchten Stabes. geführt werden, wird die Schweißeng von dem neuen
Stab selbsttätig dort übernommen, wo der verbrauchte Stab aufgehört hat.
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Beim Kontaktschweißen ist dies besonders wichtig, da hierbei, außer
durch Abweichungen in der Lage der Schweißstabhalter oder die gekrümmte Form des
Schweißstabes, die Berührung zwischen dem Stab und- dem Werkstück beim Schweißen
ebenfalls zu Abweichungen in der Lage des dem Lichtbogen zugewandter Endes des Schweißstabes
Veranlassung geben kann.
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Bei einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung besitzt der Führungskörper
für die dem Lichtbogen zugewandten Enden eine U-förmige Öffnung, in der der benutzte
Schweißstab und die neuen Schweißstäbe zum Fortsetzen des Schweißvorganges liegen,
und zwar derart, daß die Richtung der Schenkel des U annähernd mit der Schweißrichtung
zusammenfällt und die dem Lichtbogen zugewandten Enden der urverbrauchten Schweißstäbe,
in der Schweißrichtung gesehen, hinter dem in Betrieb befindlichen Schweißstabende
liegen. Durch die Form der Öffnung im Führungskörper ist die Lage des dem Lichtbogen
zugewandten Ende des Schweißstabes quer zur Schweißrichtung vollkommen bestimmt.
Selbstverständlich wird die Breite der Öffnung hierbei entsprechend der Dicke der
verwendeten Stäbe gewählt. Da die Schweißstäbe zumeist eine etwa schräge Lage in
bezug auf das Werkstück einnehmen, liegt beim normalen Bogenschweißen infolge der
.Schwerkraft und beim Kontaktschweißen zufolge der Reibung zwischen Stab und Werkstück
das dem Lichtbogen zugewandte ,Ende des Stabes in der Schweißrichtung ebenfalls
fest. Durch die Wahl der Reihenfolge, in der der benutzte Stab und die ungebrauchten
Stäbe in bezeig auf die Schweißrichtung in die Öffnung gesteckt werden, wird erreicht,
daß die Übernahme des Schweißvorganges von einem neuen Stab eine un: unterbrochene
Raupe verbürgt, trotzdem diese Übernahme einige Zeit erfordern kann. Der neue Stab
steht nämlich gegenüber dem in Betrieb befindlichen in der Schweißrichtung gesehen
etwas zurück, so daß in dieser eine geringe überlappung der Schweißraupe entsteht.
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Bei der Vorrichtung nach der Erfindung, die für sogenannte Kontaktelektroden
verwendet wird; besteht der Führungskörper aus einem ovalen, leicht austauschbaren
Ring. Zufolge der Berührung des Schweißstabes mit dem Werkstück hat das dem Lichtbogen
zugewandte Ende des Schweißstabes hierbei die Neigung, gegenüber der Vorrichtung
etwas zurückzubleiben. Durch die Wahl eines Ringes wird dieses Ende gezwungen, der
relativen Bewegung der Vorrichtung in bezug auf das Werkstück genau zu folgen. Wenn
die Vorrichtung außer Tätigkeit ist, z. B. beim Unterbrechen des Schweißvorganges,
wobei der Stab vom Werkstück abgehoben wird, bleibt die Lage des. dem Lichtbogen
zugewandten Endes zufolge der schräg zum Werkstück geneigten Lage des Stabes unter
dem Einfluß der Schwerkraft ebenfalls urigeändert.
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Im Zusammenhang damit, daß die Wirkung einer Vorrichtung nach der
Erfindung um so günstiger wird, je näher der Führungskörper am Lichtbogen liegt,
besteht der Führungskörper aus einem die Wärme gut leitenden Metall. Es hat sich
in der Praxis nämlich gezeigt, daß ein schwer schmelzbares Metall den in der Nähe
des Lichtbogens auftretenden Temperaturen nicht standhalten kann. Ein Beispiel eines
geeigneten Metalls mit die Wärme gut leitenden Eigenschaften ist das Kupfer, ungeachtet
seines ziemlich niedrigen Schmelzpunktes im Vergleich z. B. mit dem Schmelzpunkt
des Eisens.
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Da in der Praxis die Schweißstabhalter bei der Führungsapparatur in
einem gewissen Abstand voneinander liegen und die dem Lichtbogen zugewandten Enden
des Schweißstabes durch die gleiche Öffnung gesteckt werden müssen, ist es erforderlich,
daß die Stäbe nach ihrer Befestigung einige Bewegungsfreiheit in bezug auf den geführten
Teil des Halters haben. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung, bei der die Schweißstabhalter
parallel zueinander geführt werden, ist jeder Schweißstabhalter Z-förmig ausgebildet,
wobei ein Schenkel um seine Achse drehbar und in seiner Richtung verstellbar geführt
wird und der andere Schenkel das von dem Lichtbogen abgewandte Ende des Schweißstabes
trägt, wobei einer der Schenkel in der Ebene des Z gelenkig reit dem übrigen Teil
verbunden ist. Auf diese Weise haben die .montierten Schweißstäbe hinreichende Bewegungsfreiheit,
und andererseits ist die Lage des Halters zufolge der Führung des dem Lichtbogen
zugewandten Endes des Stabes völlig bestimmt. Dies erlaubt es außerdem, die Schweißstäbe
im wesentlichen parallel zueinander und in bezug auf die Vorrichtung der Schweißstelle
in nahezu Bleicher Lage zuzuführen. Zu diesem Zweck ist der Ring derart angeordnet
und, im Zusammenhang mit dieser Lage, der Abstand zwischen den geführten Schenkeln
der Halter derart gewählt, daß die Schweißstäbe sich im wesentlichen parallel zu
den geführten Schenkeln der Halter erstrecken. In einfacher Weise ist hiermit erreicht,
daß der Winkel, unter dem geschweißt wird, für sämtliche zur Verfügung stehenden
Schweißstabhalter praktischgleich groß ist.
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Die Erfindung wird an Handeines in der Zeichnung schematisch dargestelltenAusführumgsbeispiels
näher erläutert.
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In dieser Zeichnung ist eine Vorrichtung gemäß der Erfindung für Kontaktschweißen,
die zwei Schweißstabhalter besitzt, schaubildlich dargestellt. An einer Grundplatte
r sind nebeneinander zwei
Schweißköpfe 2 bzw. 3, die je einen Schweißstabhalter
4 bzw. 5 aufnehmen, parallel zueinander befestigt. Die Schweißköpfe :2 und 3 sind
einander vollkommen gleich. Jeder Schweißstabhalter 4 bzw. 5 ist mit einem Kragen
6 bzw. 7 und einem weiteren Kragen 8 bzw. 9 an der oberen Seite versehen. Jeder
Schweißkopf 2 bzw. 3 weist ein Kontaktorgan io bzw. ii auf, das sich in der Bahn
des Kragens 8 bzw. 9 befindet. An der Hebevorrichtung des Schweißkopfes :2 bzw.
3 ist ein Nocken vorgesehen, der der Bewegung dieser Hebevorrichtung folgt. In der
Figur ist nur ein einziger Nocken sichtbar, der mit 12 bezeichnet ist. Auf der Grundplatte
sind weiter zwei Sperrhaken 13 bzw. 14 gelenkig angeordnet. Jeder Sperrhaken wird
von einer nicht dargestellten Feder in der Bahn des Kragens 6 bzw. 7 gehalten und
besitzt einen Arm 15 bzw. 16. Der Arm 16 ist auf dem Ende einer Buchse 17 befestigt,
deren anderes Ende einen Arm i8 trägt. Mit dem Arm 18 ist ein zweiter Arm i9 gelenkig
verbunden. Letzterer trägt eine Nase 2o, die von einer nicht dargestellten Feder
in der Bahn des Nockens 12 gehalten wird. Die Buchse 17 ist um ihre eigene Achse
drehbar auf der Grundplatte i gelagert. Innerhalb der Buchse 17 ist eine ebenfalls
um ihre eigene Achse drehbare Welle 2 i gelagert. In ähnlicher Weise sind hiermit
der Arm 15 und am anderen. Ende ein mit einem Nocken: der Hebevorrichtung im Schweißkopf
3 zusammenarbeitender Anschlag verbunden. Es leuchtet ein, daß eine Aufwärtsbewegung
des Nockens 12 über die Nase 2o, den Arm i9, den Arm 18 und Buchse 17 ein Wegdrehen
des Sperrhakens 14 zur Folge hat, wodurch dieser aus der Bahn des Kragens 7 gebracht
wird. Die Lage des Sperrhakens 13 wird durch diese Bewegung nicht beeinflußt. In
entsprechender Weise dreht eineAufwärtsbewegungdes nicht sichtbaren Nockens des
Schweißkopfes 3 den Sperrhaken 13 aus der Bahn des Kragens 6 heraus, ohne daß die
Lage des Sperrhakens 14 ,geändert wird.
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Jeder Schweißstabhalter 4 bzw. 5 ist Z-förmig gebogen. Der obere Schenkel
22 bzw. 23 ist in der belasteten Lage in seiner eigenen Richtung verstellbar, wie
auch in der deutschen Patentschrift 848 843 beschrieben, und vermöge der runden
Form des Schenkels 22 bzw. 23 um seine eigene Achse drehbar. Der andere Schenkel25
bzw. 24 ist in der Ebene des Schweißstabhalters 4 bzw. 5 gelenkig mit dem Verbindungsteil
26 bzw. 27 der beiden Schenkel verbunden und mit einer Klemmvorrichtung 28 bzw.
29 für den nicht umhüllten Teil der Schweißstäbe 31 bzw. 30 versehen. Das
dem Lichtbogen zugewandte Ende 33 bzw. 32 der Schweißstäbe wird von einem an dem
Ende 34 der Grundplatte i austauschbar befestigten ovalen Ring 35 geführt. In der
dargestellten Lage ruht der Schweißstab 30 auf einem zu schweißenden Werkstück 36,.
und es wird ein Lichtbogen 37 zwischen dem Werkstück 36 und dem Stab 31 gezogen.
Die Schweißvorrichtung wird in Richtung des Pfeiles 38 über das Werkstück bewegt.
In Richtung des Pfeiles 38 gesehen, liegt der Schweißstab 30 hinter dem Stab
31. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Von dem in der Zeichnung dargestellten
Zustand ausgehend, in dem der Schweißstabhalter 4 in dem gleichen Maße absinken
kann, wie sich der Schweißstab 31 verbraucht, und, wobei das Absinken des
Schweißstabhalters 5 nur von dem Sperrhaken 14 behindert wird, auf dem der Kragen
7 ruht, wird der Schweißstabhalter 4 so lange absinken, bis der Kragen 8 aud dem
Kontaktorgan io zur Anlage kommt. Ein Teil des Schweißstromes wird dann durch eine
Spule geschickt, wodurch ein Nocken weggezogen wird, welcher eine Hebevorrichtung
in den Stand setzt, den Halter 4 hochzuheben. Beim Hochheben stößt der Nocken 12
gegen die Nase 2o, wodurch der Arm i9 zunächst aufwärts bewegt wird. Dadurch wird
der,Sperrhaken 14 aus der Bahn des Kragens 7 herausgedreht, Mund der Halter 5 sinkt
abwärts, bis der Stab 30 auf dem Werkstück 36 zur Auflage kommt und die Zündung
erfolgt. Zufolge der gegenseitigen Lage der Stäbe 30 und 31 wird die Schweißraupe
nicht unterbrochen, sondern gegebenenfalls eine Überlappung der alten und der alten
und der neuen Raupe erzielt. Während der weiteren Aufwärtsbewegung des Nockens 12
wird die Nase 2o auswärts- bewegt, so daß sich der Nocken 12 über die Nase 2o hinausbewegen
kann. Der Sperrhaken 14 kann danach die alte Lage in der Bahn des Kragens 7 wieder
einnehmen. Der Schweißer wird dann den Rest des aufgezehrten Stabes 31 entfernen
und diesen durch einen neuen Stab ersetzen. Der Schweißkopf 2 wird aufs neue aufgeladen
und der Schweißstabhalter 4 so weit hochgehoben, daß der Kragen 6 hinter dem Sperrhaken
13 liegt. Hierbei wird das dem Lichtbogen 37 zugewandte Ende des neuen Stabes durch
den Ring 35 gesteckt und, in Richtung des Pfeiles 38 gesehen, hinter den Stab 3o
gelegt. Wenn der Schweißstab aufgezehrt ist, wiederholt sich der oben geschilderte
Vorgang in entsprechender Weise.