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Vorrichtung zum Aufschweißen von metallischen Stiften auf Rohr od.
dgl. mit Hilfe des Lichtbogens Gegenstand des Patents 956 163 sind ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Anschweißen von metallischen Stiften, Schrauben od. dgl.
mit Hilfe des Lichtbogens, wobei das Zurückziehen des gleichzeitig als. Elektrode
ausgebildeten Stiftes zur Bildung des Lichtbogens und' dlas Wiedervorstoßen des
Stiftes in das Schmelzbad durch die kinetische Energie eines Asynchronmotors erzielt
wird.
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Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung dieser Vorrichtung,
durch die es ermöglicht wird, das Anschweißen der Stifte od. dgl. in erheblich kürzerer
Zeit, als es bisher möglich war, durchzuführen, ohne daß hierbei die Güte der Schweißarbeit
und der einwandfreie Sitz der Stifte in Mitleidenschaft gezogen wird.
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Zur Erzielung einer einwandfreien Schweißverbindung beim Aufschweißen
von Stiften auf Metallplatten oder -rohre ist es unbedingt erforderlich, daß das
Zurückziehen des Schweißstiftes und das Wiedervorstoßen in das Schmelzbad genau
senkrecht zur Schweißstelle -dies Werkstückes, erfolgt.
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Bisher verursachte das genaue radiale Aufschweißen der Stifte auf
dis Werkstück erhebliche Schwierigkeiten, weil das Ansetzen des Stiftes an
Rohrkrümmungen
od. dgl. dem Verlauf der Rohrkrümmungen und -biegungen entsprechend nur von Hand
ausgeführt werden konnte, so daß man hier lediglich auf die Geschicklichkeit des
Bedienungsmannes angewiesen war. Infolge der menschlichen Unzulänglichkeit aber
konnte ein einwandfreier Sitz der Stifte nicht gewährleistet werden. Auch mußte
stets ein mehr oder weniger großer Zeitverlust beim Einstellen des Schweißgerätes
in Kauf genommen- werden., so daß die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens noch sehr
viel zu wünschen übrig ließ Um diese Schwierigkeiten beim Aufschweißen von. Stiften
und Bolzen auf gebogene oder gekrümmte Rohrstücke, z. B. die Umkehrbogen. von Rohrschlangen,
zu beheben, ist es bereits bekannt, das Handschweißgerät dadurch in senkrechter
Lage zum Werkstück zu halten, daß um den Schweißstift im gleichen Abstand
voneinander drei Aufsetzbolzen vorgesehen werden, die dem Gerät eine Dreipunktauflagerung
geben. Auch ist es bekannt, die kreisringförmige Stirnfläche des Elektrodenhaltergehäuses
selbst bzw. den hierin eingesetzten Porzellanring als Auflage für das Handschweißgerät
zu benutzen.
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Diese Maßnahmen sind aber nur bei völlig ebenen Metallplatten oder
geradlinig verlaufenden Rohren anwendbar. Sie eignen sich aber nicht für gewölbte
Metallplatten und Rohre, da der Stift nicht nur senkrecht zur Längsachse, sondern
auch radial zum Mittelpunkt des Rohrquerschnittes geführt sein muß.
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Bei der sogenannten Dreipunktauflagerung ist aber keinerlei Sicherheit
für ein senkrechtes Aufsetzen auf die Rohre gegeben, da die Spitzen der drei Aufsetzbolzen
in ihrer Lage zum Rohr keinesfalls fixiert sind und beliebig verdreht auf das Rohr
aufgesetzt werden können, wobei die Längsachse des Schweißgerätes auch außerhalb
des Lotes stehen kann. Eine Einstellmöglichkeit für- verschiedene Rohrdurchmesser
besteht nicht. Bei enger Teilung der Stifte ist außerdem nicht in jedem Falle ein
Aufsetzen der drei Aufsetzbolz.en möglich-.
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Wird als Auflage auf das Rohr die Stirnfläche des Elektrodenhaltergehäuses
benutzt, so ist das Schweißgerät durch die Kreisbogenauflage ebenfalls nur in Richtung
senkrecht zur Längsachse des Rohres festgelegt, während es in radialer Richtung,
besonders bei kleinen Rohrdurchmessern, beliebig schief stehen kann, so daß keine
Gewähr für eine senkrechte Führung des Schweißstiftes .gegeben ist.
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Bei Schrägführung des Schweißstiftes treten schon bei der Herstellung
der Schweißverbindung erhebliche Schwierigkeiten auf. Wird der Schweißstift nicht
senkrecht vom Werkstück abgehoben, so besteht die Gefahr, daß eine Abwanderung des
Lichtbogens eintritt und der Lichtbogen abreißt. Beim Schmelzvorgang schmilzt außerdem
das Material einseitig weg, so daß sich das Schmelzbad nicht als konzentrischer
Wulst um den Schweißstift legt, sondern nur auf einen Teil des Stiftumfanges zur
Schweißnaht erstarrt. Die Haltbarkeit der Schweißverbindung wird hierdurch sehr
in Frage gestellt. Alle diese Schwierigkeiten werden mit der Vorrichtung nach der
Zusatzerfindung dadurch behoben, daß an dem unteren Teil des dem Schweißgerät vorgesetzten
Elektrodenhaltergehäuses eine nach unten verlängerte, beim Schweißvorgang bis über
die Mitte des zu bestiftenden Rohres reichende, seitliche Anschlagschiene angeklemmt
und parallel zur Bewegungsrichtung des Schweißstiftes so verstellbar angeordnet
ist, daß der lichte Abstand zwischen Anschlagschiene und Mittelachse des _Elektrodenhalters:
jeweils dem Außenradius des zu bestiftenden Rohres entspricht.
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Diese Ausführung gemäß der Erfindung ermöglicht nicht nur ein einwandfreies
Aufschweißen der Stifte und Bolzen auf das Werkstück genau in der gewünschten Stellung,
sondern hat auch noch den Vorteil, daß durch das schnelle und leichte Einstellen
des anzuschweißenden Stiftes die Wirtschaftlichkeit des Anschweißverfahrens noch
wesentlich erhöht wird.
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Die an dem Elektrodenhaltergehäuse angeklemmte Anschlagschiene liegt
beim Schweißvorgang seitlich an dem zu bestiftenden Rohr an: und sorgt durch ihren
eingestellten Abstand von der Mittelachse des Elektrodenhalters dafür, daß der Schweißstift
in jeder Lage radial zum Mittelpunkt des Rohres geführt ist, während durch die Kreisbogenauflage
auf die Stirnfläche des. Elektrodenhaltergehäuses das Schweißgerät in Richtung senkrecht
zur Rohrlängsachse gesichert ist. Ein. Abwandern und Abreißen. des Lichtbogens kann
hierbei nicht auftreten; auch bildet sich um den Schweißstift beim Vorstoßen in
das Schmelzbad ein gleichmäßiger, konzentrischer Schweißwulst, der eine einwandfreie
Schweißverbindung gewährleistet.
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Infolge der leichten Vers.tellbarkeit des lichten Abstandes zwischen
Anschlagschiene und Mittelachse des Schweißgerätes ist die Vorrichtung gemäß der
Erfindung für unterschiedliche Rohrdurchmesser geeignet.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht auch noch darin, daß die
Stifte infolge des geringen Platzbedarfes der Auflageflächen mit sehr kleiner Teilung
auf das Rohr aufgeschweißt werden können. Die Erfindung eignet sich somit besonders
gut zur Bes.tiftung von Kesselrohren für Schmelzkammern.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt,
und zwar zeigt Abb. i ein gemäß der Erfindung ausgestaltetes Handschweißgerät in
einem mittleren Längsschnitt, Abb. 2 eine Draufsicht auf das Zusatzgerät gemäß der
Erfindung.
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Der zur Aufnahme des Schweißstiftes i dienende Elektrodenhalter a
ist in die bewegliche Begren, zungsplatte des in der Zeichnung nicht daxgestellten
Schweißgerätes eingeschraubt. Er überträgt die Vor- und Rücklaufbewegung,des Asynchronmotors
auf den Schweißstift. Der Schweißstift wird wäbrend des Schweißvorganges von der
Halterung 3 des Elektrodenhalters festgehalten. Der Elektrodenhalter z ist von dem
Elektrodenhaltergehäuse q. umgeben, welches mit dem Gehäuse des Schweißgerätes
fest
verbunden ist und dazu .dient, den; beweglichen Elektrodenhalter zu führen.
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Im unteren Teil des Elektrodenhalters ist eine geschlitzte Büchse
5 aufgeschoben, welche zusammen mit der Schelle 6 mittels Flügelschraube 7 auf das
Gehäuse q. fest aufgeklemmt ist. Die Schelle 6 ist auf der einen Seite mit einem
verlängerten Arm 8 versehen, auf dem die Anschlagschiene 9 sitzt. Die Anschlagschiene
9 kann im Bereich des Schlitzes io beliebig verschoben werden, wobei sie von dem
verlängerten Arm 8 so geführt wird, -daß sie in jeder Stellung parallel zur Mittelachse
des Elektrodenhalters steht. Die Feststellung der Anschlagschiene bei dem gewünschten
Abstand erfolgt durch Flügelschraube i i.
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Beim Anschweißen, der Stifte wird die Anschlagschiene 9 mittels der
Einstellmarken 12 auf das je-,veils zu bestiftende Rohr 13 so eingestellt und festgeklemmt,
daß der lichte Abstand zwischen Mittelachse des Elektrodenhalters und Anschlagschiene
dem Außenradius des Rohres entspricht. Das Handschweißgerät wird mit der Stirnfläche
14 des Elektrodenhaltergehäuses q. bzw. einem hierin eingesetzten Porzellanring
15 auf das zu bestiftende Rohr 13 aufgesetzt. Hierbei legt sich die Anschlagschiene
9 seitlich an das zu bestiftende Rohr an und bewirkt, daß der Schweißstift in jeder
Lage radial zum Mittelpunkt des Rohres geführt ist. Durch die Kreisbogenauflage
auf die Stirnfläche 14 des Elektrodenhaltergehäuses ist das Gerät außerdem in Richtung
senkrecht zur Rohrlängsachse gesichert. Beim Schweißvorgang muß die Anschlagschiene
9 das Elektrodenhaltergehäuse nach unten so weit überragen, daß sie bis über die
Mitte des zu bestiftenden Rohres reicht. Sind häufig Rohre von gleichem Durchmesser
zu bestiften, so ist es auch möglich, an Stelle der verstellbaren Anschlagschiene
9 einen in eine Klemmbüchse fest eingesetzten, gekröpften Flachstahl als Anschlagschiene
zu benutzen. Die Klemmbüchse kann an Stelle des verlängerten Armes 8 seitlich an
die Schelle 6 angeschweißt werden. In diesem Falle muß für die verschiedenen Rohrdurchmesser
jeweils ein entsprechend gekröpfter Flachstahl in die Büchse eingesetzt werden.