Pierwszenstwo: Opublikowano: 8.III.1968 54883 KL "?crg^ MKP -D 21-d 3 $ 3u, yU UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Alojzy Zawitniewicz, dr inz. Zdzislaw Szczecinski, inz. Horst Buszka, Gerard Szraj- ber, Manfred Kónig Wlasciciel patentu: Instytut Spawalnictwa, Gliwice (Polska) Sposób automatycznego spawania obwodów czolowych beczek z blachy ocynkowanej oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób laczenia kra¬ wedziowego przez spawanie w oslonie CQt blach ocynkowanych w pozycji pionowej, bez potrzeby uprzedniego usuwania cynku i w przypadku spa¬ wania beczek ocynkowanych bez uszkodzenia po¬ wloki ocynkowanej wewnatrz beczki, przez lacze¬ nie jednowarstwowym spawaniem czterech zlozo¬ nych ze soba krawedziami elementów a mianowicie krawedzi ocynkowanego plaszcza beczki i krawe¬ dzi ocynkowanego dna beczki z opasujacymi je u obu stron krawedziami dwóch obreczy uszty¬ wniajacych koncowych.Takie rozwiazanie konstrukcyjne beczki stosuje sie ogólnie przy czym znane sa trzy sposoby wy¬ konywania spawania tego zlacza: — spawanie recz¬ ne elektroda otulona w pozycji podolnej, bardzo szkodliwe dla spawaczy z powodu oparów cynku i jego pryskania podczas spawania oraz powodu¬ jace uszkodzenie wewnetrznej powloki ocynkowa¬ nej beczki; spawanie pólautomatyczne podolne elektroda weglowa posiadajace te same wady co reczne przy zmniejszonej wydajnosci i duzej ilosci wad; spawanie pólautomatyczne w pozycji piono¬ wej w oslonie C02, przy czym cynk z krawedzi blach przed spawaniem zostaje usuniety plaszcz i dno pospawane pólautomatycznie po czym zakla¬ dano obrecze. Sposób ten jest bardzo pracochlon¬ ny i powoduje uszkodzenia powloki wewnatrz beczki.Podstawowymi trudnosciami w opanowaniu spa- 2 wania automatycznego zlacza beczki jest wpadanie cynku do kapieli spawalniczej powodujace male wybuchy rozpryskujace metal spoiny oraz trafia¬ nie odprysku cynku i stali do dysz doprowadzaja- 5 cych gaz (CO2) oslaniajacy plynny metal, co po¬ woduje zatykanie tych dysz w ciagu V* min.Obie powyzsze trudnosci zostaly usuniete przez za¬ stosowanie znanego sposobu spawania w pionie z góry na dól lecz przy zastosowaniu takiego kata 10 nachylenia elektrod jak y = 30° do 90° i tak za¬ wyzonych parametrów spawania by czesc plynnego metalu sciekala z kapieli i splukiwala cynk z po¬ stepujacych do spawania krawedzi. W normalnych warunkach spawania w pionie takie sciekanie jest 15 uwazane za niedopuszczalne.Zanieczyszczenia dyszy doprowadzajacej C02 prawie calkowicie wyeliminowano przez nietypowe jej oddzielanie od koncówki doprowadzajacej ele¬ ktrode i umieszczenie pod katem a = IO01 + 30° do 20 elektrody w miejscu w którym powstaje najwiecej odprysków pod elektroda — co ustalono po wielu próbach.Spawanie w pionie umozliwilo jednoczesne spa¬ wanie obu den co podwoilo wydajnosc. 25 W wyniku potrzeby zawyzenia parametrów a wiec i szybkosci spawania oraz automatyzacji pro¬ cesu, nagrzewanie sie plaszcza beczki stalo sie rów¬ nomierne i nie wychodzi poza obreb obreczy, tak, ze powloka cynkowa wewnatrz beczki nie ulega 30 uszkodzeniu. Beczki do spawania podaje sie cal- 5488354883 10 15 kowicie zlozone i po automatycznym spawaniu kieruje sie je na ostatnia operacje próby wodnej.Parametry pracy wedlug wynalazku zostaly ustalone nastepujaco: srednica elektrod wynosi 1,8 do 2,4 mm, natezenie pradu spawania — 250 do 350 A, napiecie luku 32 do 40 V i szybkosci spa¬ wania 0,6 do 1,2 m/minute. 5 Urzadzenie do spawania beczek wedlug opisa¬ nego sposobu przedstawione jest na fig. 1 ry¬ sunku.Sklada sie ono z pneumatycznego urzadzenia zaladowczego 1, pochylni 2 ustawionej pod katem fi = 5° do 15°, z pneumatycznego podajnika 3 be¬ czek, ramy spawalniczej 4 z zamocowanymi dwo¬ ma bebnami elektrodowymi 5 i 6» z dwóch glowic spawalniczych 7 i 8 zamocowanych na ramionach przegubowych 9 i 10 mechanizmu ruchu glowic 11 i 12.Poza tym, urzadzenie wyposazone jest w pneu¬ matyczny cylinder chwytakowy 13, pneumatyczny cylinder chwytakowo-napedowy 14, naped 15 i 20 pneumatyczne urzadzenie ustawcze 16. Cale urza¬ dzenie sterowane jest automatycznie za pomoca sterownika programowego 17.Na fig. 2 przedstawiona jest glowica spawalnicza 7 lub 8 zaopatrzona w urzadzenie chlodzace 27, 25 prowadnice elektrodowa dwuszczekowa 28 z doci¬ skiem sprezynowym 30 i rurke 29 doprowadzajaca gaz ochronny pod katem a = 10—30° do prowad¬ nicy elektrodowej.Dzialanie urzadzenia wedlug wynalazku jest na- 30 stepujace: beczke 18 wtacza sie przez widelki 19 pneumatycznego urzadzenia zaladowczego 1, które podaje nastepnie beczke na pochylnie 2. Zalado¬ wana beczka 18 staczajaca sie po pochylni 2 opie¬ ra sie o ramie 20 pneumatycznego podajnika 3 35 przymocowanego do pochylni 2. Po wlaczeniu pro¬ gramowego sterownika 17 nastepuje przechylenie ramion 20 pneumatycznego podajnika 3 i beczka przetacza sie po pochylni do urzadzenia ustaw¬ czego 16 gdzie chwytaja ja trójramienne uchwyty 40 21 i 22 pneumatycznego cylindra chwytakowego 13 i pneumatycznego cylindra chwytakowo-napedo¬ wego 14, przy czym beczke podnosi sie na pochyl¬ nie 2 celem umozliwienia swobodnego jej obra¬ cania. 45 W nastepnej fazie zachodzi zalaczenie przez ste¬ rownik programowy 17 napedu 15 powodujacego obracanie beczki z zadana szybkoscia spawania.Po uplywie czasu rzedu 2 do 5 sekund nastepuje zalaczenie przez sterownik 17 mechanizmów ru- 5° chu 11 i 12 glowic spawalniczych 7 i 8 a z chwila ich oparcia rolkami prowadzacymi 23 i 24 na ob¬ reczach 25 i 26 beczki 18, sterownik 17 wlacza prad spawania i podawania drutu z bebnów 5 i 6.Przekaznik czasowy sterownika 17 odlicza czas 55 zaprogramowany od chwili zajarzania sie luku i po uplywie czasu, to znaczy po ukonczeniu jed¬ noczesnego spawania obu obwodów, daje impuls na wykonanie nastepujacych kolejnych czynnosci: wstrzymuje posuw drutu i wylacza prad spawa¬ nia, wstrzymuje ruch obrotowy beczki 18, odsuwa glowice spawalnicze 7 i 8 i zwalnia beczke z 60 zamocowania pneumatycznego cylindrów chwytako¬ wego 13 i chwytakowo-napedowego 14.Odmocowana beczka opada na pochylnie 2, skad po uplywie 2 do 3 sekund zwolniona zostaje z zamocowania ramion urzadzenia ustawczego 16 nastepnie stacza sie ze stanowiska na urzadzenie transportowe. Glównymi zaletami sposobu i urza¬ dzenia wedlug wynalazku jest duza wydajnosc; szybkosc produkcji wynosi 20 beczek na godzine.Wplyw na to ma ustalona szybkosc spawania be¬ czek na co zezwala: przedstawiona technologia z odpowiednio dobranymi parametrami, zastosowa¬ nie dwóch glowic spawajacych jednoczesnie i cal¬ kowita automatyzacja procesu.Stosowanie urzadzenia wedlug wynalazku powo¬ duje potanienie produkcji ze wzgledu na wyelimi¬ nowanie operacji ocynkowania po spawaniu lub ocynkowaniu miejsc spawanych, które to sposoby sa obecnie stosowane na swiecie. Nastepnie caly szereg urzadzen wplywa korzystnie na ciaglosc pra¬ cy i wyeliminowanie postoju, na co ma wplyw chlodzenie obiegowe, osobne doprowadzenie osla¬ niajacego gazu pod specjalnym katem, oraz zasto¬ sowanie dwuszczekowej prowadnicy elektrodowej zapewniajace specjalnie dobry kontakt. Powaznym takze efektem sa znacznie polepszone warunki pracy z powodu zmniejszonych ilosci wydzielaja¬ cych sie par metali i tlenków oraz odsuniecia sta¬ nowisk pracy od miejsca wydzielania tych gazów a jednoczesnie wyeliminowanie recznego spawa¬ nia. PL