Verfahren und Vorrichtung zum Lichtbogenschweissen mittels ummantelten Elektroden. Es ist bekannt, ummantelte Elektroden anstatt von Hand aus über die Schweissnaht zu führen, direkt auf der Schweissnaht auf zulegen, den Lichtbogen am Anfang der Elektrode zu zünden und ihn ohne weiteres Zutun über der Schweissnaht abbrennen zu lassen.
Dieses Verfahren entspricht einer selbst tätigen Schweissung, hat aber praktisch nicht angewendet werden können, da sich infolge verschiedener Wärmeeinflüsse die Elektrode während dieses Schweissvorganges ununter brochen selbsttätig verlagert. Durch die Wärmeeinflüsse treten Verkrümmungen des Elektrodenkernes ein, durch welche die Schweissraupe auch neben die Schweissfuge zu liegen kommen kann, was natürlich eine vollkommen unbrauchbare Schweissung er gibt.
Weiters biegt sich das Elektroden ende häufig nach aufwärts, so dass der Licht bogen durch Vergrösserung der Entfernung des Elektrodenendes von der Schweissstelle verlängert wird und gelegentlich erlischt oder mindestens starke Unregelmässigkeiten in der Schweissnaht hervorruft.
Diese Nachteile werden erfindungsgemäss dadurch vermieden, dass der Lichtbogen und mindestens der abbrennende Elektrodenteil von einem Körper überdeckt werden, der der Form der Elektrode soweit angepasst ist, dass er sie in ihrer Lage längs der Schweiss stelle festhält und auf beiden Seiten der Elektrode mit dem Werkstück in Berührung steht. Es genügt, wenn der Abdeckkörper die Elektrodenoberfläche an einzelnen. Punk ten oder längs einer Linie berührt. Zweck mässig wird die Elektrode z.
B. mittels -des Abdeckkörpers ein Stück über das Werk stück hinaus festgehalten, so dass die richtige Lage der Elektrode und damit des Licht bogens bis zum äussersten Rande des Werk stückes gewährleistet ist. Besteht der Abdeckkörper aus Metall, Kohle oder einem andern stromleitenden Ma terial, so ist es vorteilhaft, eine isolierende Schicht, etwa aus Papier, als Streifen zwi schen Elektrode und Abdeckkörper oder zwischen Werkstück und Abdeckkörper oder aber zwischen Werkstück und Elektrode einerseits und dem Abdeckkörper anderseits einzufügen.
Die Zwischenlage hat den Zweck, zu verhindern, dass der Lichtbogen gelegentlich auch gegen den Abdeckkörper zündet und auf diesem das von der Elektrode abschmelzende Metall niederschlägt und er füllt ferner die Aufgabe, den Abdeckkörper vor der direkten Hitzeeinwirkung des Licht bogens einigermassen zu schützen.
Besteht die eingefügte Zwischenlage aus Papier oder einem andern brennbaren Ma terial, so erfüllt sie über das Vorgesagte hinaus noch die Aufgabe, den Sauerstoff, der sich unter Umständen noch im Schweiss kanal befindet, bei ihrer eigenen Verbren nung an sich zu reissen, und dadurch die Atmosphäre im Schweisskanal vollkommen zu neutralisieren, also die metallurgischen Eigenschaften des Schweissgutes weiter zu verbessern. Unter Umständen kann diese Zwi schenlage mit irgend welchen ganz besonders desoxydierenden Mitteln versetzt werden oder auch direkt aus solchen chemischen Mit teln bestehen.
Der Abdeckkörper kann auch selbst mit einer isolierenden, gegebenenfalls desoxydie renden 'Schicht an der der Elektrode und dem Werkstück zugewendeten Seite versehen werden; er kann auch aus verschieden ge formten Teilstücken bestehen, die gemäss Verlauf der Schweissfuge aneinandergefügt werden.
Die beiliegende Zeichnung stellt einige Beispiele für die Vorrichtung und die Durch führung des erfindungsgemässen Verfahrens dar.
Fig. 1 ist ein Querschnitt durch eine Vorrichtung zum Zusammenschweissen von flachen nebeneinanderliegenden Werkstücken, Fig. 2 ein Vertikalschnitt längs der Schweissfuge der Fig. 1; Fig. 3 und 4 zeigen eine Vorrichtung zum Zusammenschweissen von unter rech tem Winkel zueinander stehenden flachen Schweissstücken; Fig. 5 und 6 zeigen im Querschnitt und in einer Ansicht eine Vorrichtung zum Her stellen von Rundnahtverbindungen; in Fig. 7 ist ein Querschnitt durch eine Ausführung dargestellt, bei welcher zwei flache Werkstücke in einem Winkel von 90 miteinander verschweisst werden, wobei die Winkelhalbierende in die Vertikale fällt;
Fig. 8 zeigt ebenfalls den Querschnitt einer solchen Ausführung, bei welcher jedoch eine im Querschnitt dreieckförmige Elek trode Verwendung findet.
In den Figuren sind 1 und 2 die zu ver schweissenden Werkstücke, 3 ist die umman telte Elektrode, 4 der die Elektrode haltende Abdeckkörper, der auf beiden Seiten der Elektrode auch mit dem Werkstück in Be rührung steht und 5 eine isolierende Zwi schenlage.
Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführung besteht der Abdeckkörper 4 aus einer geraden Schiene zur Erzeugung einer geradlinigen 'Schweissnaht. Zur Erzeugung einer im Raum beliebig gekrümmten Schweissnaht kann ein mit deren Verlauf entsprechend gekrümmter Rille versehener Abdeckkörper z. B. in Form einer Schiene verwendet werden.
Nicht nur Stumpfnähte, sondern auch Kehlnähte beliebiger Form können nach diesem Verfahren unter Verwendung ent sprechend geformter Abdeckkörper mit gleichem Vorteil hergestellt werden. Es ist ohne weiteres möglich, die beiden Kehlnähte einer T-förmigen Verbindung, wie Fig. 3 und 4 der Zeichnung beispielsweise zeigen, gleich zeitig zu ziehen, wobei der Flansch der T-Verbindung horizontal und der Steg verti kal steht, die beiden Lichtbogen also unter 45 zur Horizontalen geneigt brennen und das Schweissmaterial genau in dieser Rich tung ablegen.
Durch die Gleichzeitigkeit der beiden Schweissvorgänge links und rechts des Steges wird ein Verziehen des Werk- stückes in horizontaler Richtung bei dieser Schweissung vollkommen vermieden.
Der Abdeckkörper kann auch, wie die Fig. 5 und 6 zeigen, die Form einer Rolle haben, deren Umfang eine der Grösse und Form der Elektrode entsprechende Rille auf weist. Die Rolle wird längs der Schweissnaht mit der Geschwindigkeit abgewälzt, mit der die Elektrode abbrennt, so dass der Licht bogen und das abschmelzende Elektroden ende immer unter der Rolle ungefähr an der Berührungsstelle zwischen dieser und dem Werkstück sind. Bei dieser automatischen Schweissung mittels einer Rolle kann das gleiche Ergebnis erzielt werden, wenn die Schweissnaht unter der Rolle zugleich mit der Elektrode mit der Schnelligkeit des Elek trodenabbrandes vorrücken gelassen wird. wobei die Rolle zum Mitdrehen bei gleicher Umfangsgeschwindigkeit veranlasst wird.
In gleicher Weise wie bei andern Ab deckkörpern kann auch der Rollenkörper an seinem Umfange mit einer isolierenden Schicht versehen sein oder es kann eine solche Schicht beispielsweise in Form eines Papierstreifens eingeführt werden.
Fig. 7 veranschaulicht das Verfahren zur Herstellung einer Schweissverbindung zwi schen zwei im rechten Winkel zueinander und um 45 zur vertikalen Symmetrieebene gestellten Platten oder Schienen, wobei in der Kehle derselben eine kreisrunde Mantel elektrode 3 liegt, die wenigstens beim ab brennenden Ende, einschliesslich Lichtbogen, unter Zwischenlage einer Isolierschicht 5 von einem unten ausgekehlten Stab 4 überdeckt ist.
Durch die dargestellte Lage der zusam menzuschweissenden Platten unter einem Winkel von 45 zur Vertikalebene wird er reicht, dass das geschmolzene Metall unter dem Einfluss seiner Schwerkraft in den für die Schweissraupe bestimmten Raum fliesst und mit beiden Platten eine gleich grosse Verbindungsbasis eingeht.
Wie Fig. 8 zeigt, kann zum Zusammen schweissen zweier normal zueinander gestell ter Platten 1 und 2 eine im Querschnitt un gleichschenklig dreieckige Mantelelektrode 3 verwendet werden, deren vertikal zueinander stehende Wandungen an den Platten anlie gen und folglich mit breiteren Berührungs- flächen an den letzteren liegen als runde Elektroden. In diesem Falle wird die Elek trode, die in der Höhe einen grösseren Querschnitt als in der Breite hat, durch einen an ihrer Hypothenuse unter Zwischen lage der Isolierschicht 5 anliegenden flachen Stab 4 überdeckt.
Man kann auch zwei oder mehrere gleich zeitige Schweissvorgänge an ein und dersel ben Schweissfuge selbsttätig vor sich gehen lassen. Wenn für die gesamte Schweisslänge zwei, Elektroden ausreichen, beginnen zweck mässig die beiden Schweissvorgänge in der Mitte an der gleichen oder nahezu gleichen Stelle, da in diesem Fall in, bequemer Weise die Stromzuführung zu den Elektroden an den beiden Enden vorgenommen werden kann.
In diesem und auch in andern Fällen können gegebenenfalls je zwei Lichtbogen in Serie geschaltet werden.
Bei Ausführung von Schweissnähten mit mehreren nacheinander abbrennenden Elek troden kann die Anordnung so getroffen werden, dass die nächstfolgende Elektrode jeweils durch den Lichtbogen der abbrennen den Elektrode gezündet wird.
Für die Verschweissung können Mantel elektroden beliebiger Länge verwendet wer den und die Schweissung erfolgt mit einer vielfach grösseren Geschwindigkeit, als mit normaler Handschweissung unter Verwen dung der gleichen Elektroden zu erzielen ist. Hierbei wickelt sich der Schweissvorgang vollkommen selbsttätig ab, die Elektrode schmilzt, an einem Ende entzündet, ohne jedes Zutun bis zum Stromzuführungsende ab, so dass der Bedienungsmann während der Schweisszeit für eine andere Arbeit, z. B.
Vorrichtung der nächsten Schweissstelle, frei ist. Infolge Verwendung eines wenigstens den abbrennenden Teil der Elektrode überdecken den Körpers geeigneter Ausführung kann der zu unregelmässigen und daher unbrauch baren Schweissungen führende willkürliche seitliche Schlackenfluss' vermieden werden.