DE1116841B - Geraet zum Lichtbogen-Schweissen mit aufgelegter Elektrode - Google Patents

Geraet zum Lichtbogen-Schweissen mit aufgelegter Elektrode

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welding
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Albert Gsell
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Kraftanlagen AG
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Kraftanlagen AG
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/14Arc welding or cutting making use of insulated electrodes
    • B23K9/142Drag welding, the arc length being determined by an insulated layer between the welding electrode and the welding spot or seam
    • B23K9/145Drag welding, the arc length being determined by an insulated layer between the welding electrode and the welding spot or seam the insulated welding electrode being laid along the seam

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  • Arc Welding Control (AREA)

Description

  • Gerät zum Lichtbogen-Schweißen mit aufgelegter Elektrode Die Erfindung betrifft das Lichtbogen-Schweißen mit eingelegter oder aufgelegter Elektrode, und zwar handelt es sich um die Fortentwicklung eines bekannten Geräts, bei dem innerhalb einer auf die Naht aufzusetzenden starren Trägerschiene von U-förmigem, mit der Öffnung zum Werkstück weisendem Querschnitt Magnetelemente zur Erzeugung magnetischer Hilfsfelder nebeneinander in einer Reihe, in Richtung zur Werkstücksoberfläche verschiebbar, gehalten sind und unter der Wirkung von in diesem Sinne gerichteten Kräften stehen. Das wesentliche Merkmal, durch das das Gerät gemäß der Erfindung sich gegenüber den bekannten Geräten der vorgenannten Art unterscheidet, besteht darin, daß im Innern der Trägerrinne Führungen angebracht und Druckfedern angeordnet sind, die die mittels der Führungen verschiebbar gelagerten Magnetelemente gegen das Werkstück pressen.
  • Bei der ersten bekanntgewordenen Ausführungsform von Schweißgeräten mit Magnetelementen zur Erzeugung magnetischer Hilfsfelder waren diese Elemente gelenkig miteinander verbunden und zu einem biegsamen Gürtel vereinigt. Ein solcher Gürtel paßt sich den jeweils vorliegenden Oberflächenformen sehr gut an. Insbesondere beim Schweißen der Rundnähte von Rohen ergibt sich eine einfache Handhabung dadurch, daß dieser Gürtel um das Rohr herumgelegt werden kann.
  • Man hat dann später einen solchen Gürtel innerhalb einer starren Trägerschiene von U-förmigem Querschnitt angeordnet, die mit ihrer Öffnung zum Werkstück auf dieses aufgesetzt werden konnte. Die miteinander verbundenen einzelnen Magnetelemente waren hierbei innerhalb der U-förmigen Rinne in Richtung zur Werkstücksoberfiäche verschiebbar und standen unter der Wirkung von in diesem Sinne gerichteten Kräften. Die durch eine solche Rinne zu einer Einheit verbundenen Magnetelemente bilden also für eine gewisse Nahtstrecke ein einheitliches Gerät, das als Ganzes auf diese Nahtstrecke aufgesetzt und nach Durchführung des Schweißvorgangs abgenommen wird. Der Unterschied des Geräts gemäß vorliegender Erfindung gegenüber der genannten Ausführungsform besteht also in den für die einzelnen Magnetelemente vorgesehenen Führungen, die ein leichtes und einwandfreies Verschieben dieser Elemente in Richtung gegen das Werkstück gewährleisten, wobei sie durch die erwähnten Druckfedern gegen das Werkstück gepreßt werden. Hierdurch wird eine große Genauigkeit erzielt.
  • Die Erfindung ist von der Aufgabe ausgegangen, ein Gerät zu schaffen, das die Durchführung gleichartiger Nahtschweißungen in sehr großer Stückzahl auf möglichst einfache und schnelle Weise gestatten soll. Um einen solchen Fall handelt es sich beispielsweise beim Verlegen von Rohrleitungen. Hierbei ist es äußerst wichtig, daß bei jedem einzelnen Rohrstoß die Wurzelraupe - bzw. ein die feste Verbindung sichernder Teil dieser Wurzelraupe - innerhalb kürzester Zeit einwandfrei gefertigt wird, weil hierdurch der Arbeitstakt der fortschreitenden Verlegung bestimmt wird. Für diese Arbeit werden bisher höchstqualifizierte Handschweißer eingesetzt, die in kleinen Arbeitsgruppen, beispielsweise zu zwei Mann, an einem Rohrstoß die Wurzelraupe legen und sofort zum nächsten Rohrstoß weitergehen, während nachfolgende Arbeitsgruppen die Schweißnaht durch Auftragen weiterer Schweißlagen fertigstellen. Es ist bisher noch nicht möglich gewesen, diesen Arbeitsablauf in solcher Weise zu mechanisieren, daß die zeitlichen Leistungen dieser Spezialisten erreicht oder unterboten werden konnten. Insbesondere hat der vorbekannte Magnetgürtel trotz guter Eigenschaften die genannte Aufgabe noch nicht lösen können.
  • Demgegenüber ermöglicht es die Erfindung nunmehr, wie nachstehend näher erläutert wird, die Fertigungszeiten wesentlich zu senken, wobei das neue Gerät nicht nur für die Legung der Wurzelraupe, sondern mit gleichem Vorteil auch zur Schweißung der Füll- und Decklagen benutzt werden kann. Wichtig ist hierbei ferner, daß auch die notwendige Fixierung der einzelnen Schweißlagen zueinander sowohl in axialer als auch in Umfangsrichtung gewährleistet ist.
  • Es ist zweckmäßig, den einzelnen Magnetelementen Anschläge zuzuordnen, die deren Bewegung in Richtung zum Werkstück begrenzen, und zwar in einer Endstellung dicht oberhalb der Werkstücksober-$äche. Die Anschläge können als Kopfschrauben bzw. als Schraubenbolzen mit aufgeschraubten Muttern ausgebildet sein, die eine wahlweise Verstellung der Hubbegrenzung gestatten.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, das Schweißgerät mit Vorrichtungen auszustatten, die dazu dienen, die Elektrode vor dem Auflegen auf das Werkstück zu halten, so daß man also die Elektrode in das Gerät einlegen, darin befestigen und alsdann zusammen mit diesem auf das Werkstück aufbringen kann. Die Haltevorrichtung am Zündende der Elektrode kann hierbei als Kappe ausgebildet sein, die zum Aufnehmen des Elektrodenendes dient und nach Aufsetzen des Schweißgeräts auf das Werkstück vom Elektrodenende abgezogen werden kann. Diese Kappe kann unter der Wirkung einer sie abhebenden Feder stehen. jedoch in der Haltestellung durch eine Sperre verriegelt sein, die sich beim Aufsetzen des Geräts auf das Werkstück selbsttätig löst und die Abhebefeder wirksam werden läßt. Hierbei kann man die Haltevorrichtung mit einem Schalter kuppeln, der beim Abheben der Kappe vom Elektrodenende den Erregerstrom für die Hilfsmagnete sowie den Schweißstrom selbsttätig einschaltet. Auf diese Weise können die einzelnen Arbeitsgänge selbsttätig bewirkt werden, wodurch die Bedienung des Geräts wesentlich vereinfacht wird.
  • Als Haltevorrichtung für die Elektrode am Stromzuführungsende wird zweckmäßigerweise eine Zange benutzt, die in Haltestellung unter der Wirkung einer Feder steht, wobei diese Feder nach.Durchwandern des Lichtbogens unter dem letzten dieses Elektrodenende festklemmenden Magnetelement den Elektrodenrest vom Werkstück in Richtung aufwärts abhebt. Vorteilhaft ist es, diese Zange mit einem Schalter zum Abschalten des Erregerstroms der Hilfsmagneten und des Schweißstroms zu kuppeln. Hierbei kann der den Schweißstrom unterbrechende Schalter so eingestellt werden, daß dieser schon nach einer kurzen Abhebebewegung der Zange wirksam wird, und zwar zu einem Zeitpunkt, zu dem der Lichtbogen noch nicht durch das Abheben der Elektrode zum Erlöschen gebracht ist. Zweckmäßigerweise wird die Zange schwenkbar gehalten, und zwar mit Schwenk-Punkt dicht oberhalb der Werkstücksoberfläche derart, daß der Elektrodenrest nach Freigabe eine Schwenkung (Drehung) um diesen Punkt ausführt, die das freie Elektrodenende etwa in Richtung senkrecht von der Werkstücksoberfläche fort bewegt. Somit ist es möglich, durch zweckmäßige Ausbildung der Haltevorrichtung am Stromzuführungsende ebenfalls eine Automatisierung der Arbeitsgänge herbeizuführen und die Bedienung zu vereinfachen.
  • Gemäß weiterer Erfindung sind die gegen die Elektrode gerichteten Stirnflächen der Druckstempel angeschrägt, derart, daß die Stempel nur auf dem zum Zündende weisenden Teil auf der Elektrode aufsitzen, während die Stirnfläche sich in Richtung zum Zangenende unter allmählich zunehmendem Abstand von der Elektrode entfernt. Dadurch wird ein stetiges Fortschreiten des Schweißvorgangs erzielt. Eine andere Möglichkeit zur Erzielung einer solchen Stetigkeit besteht darin, die einzelnen Magnetsysteme in an sich bekannter Weise durch einen Draht, ein Metallband od. dgl. miteinander zu kuppeln, wobei aber wichtig ist, diese Kupplung derart vorzunehmen, daß eine Verschiebung eines Magnetelements in Richtung zum Werkstück gegenüber dem Nachbarelement nur um einen Betrag erfolgen kann, der geringer ist als der insgesamt mögliche Hub.
  • Ist das Schweißgerät gemäß der Erfindung zum Schweißen von Rundnähten an Rohren bestimmt, so wird es in Anpassung an die Rohrkrümmung in Form eines Kreisbogenabsehnitts ausgebildet, wie es sich als naheliegend ergibt und auch an sich bekannt ist.
  • Zur Veranschaulichung des Erfindungsgedankens ist in der Zeichnung ein Schweißgerät gemäß der Erfindung als Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei zwei der Figuren eine kleine Abwandlung zeigen. Hierbei handelt es sich um ein Schweißgerät, das dazu bestimmt ist, den Abschnitt einer Rundnaht eines Rohres zu schweißen. Je nach dem Durchmesser des Rohres können natürlich größere oder kleinere Bogenstücke (für größere oder kleinere Zentriwinkel) in Frage kommen, da die Länge der in einem einzigen Arbeitsgang zu schweißenden Nahtstrecke, d. h. die Länge der Schweißvorrichtung, durch die Länge der handelsüblichen - und technisch möglichen -Elektroden bestimmt ist. Bekanntlich ist die maximal zulässige Elektrodenlänge durch die Zeitdauer der Erwärmung begrenzt, die das in der Stromzuführungszange gehaltene Elektrodenende durch den Schweißstrom erfährt, d. h. durch die Ab-Brennzeit der Elektrode. Selbst wenn eine künftige Weiterentwicklung die Verwendung längerer Elektroden ermöglichen sollte, so wird eine gewisse Begrenzung der Länge doch gegeben bleiben.
  • Im übrigen lassen sich die aus dem Ausführungsbeispiel ersichtlichen konstruktiven Merkmale weitgehend auch für solche Schweißgeräte verwenden, die zum Schweißen von geraden Nahtfugen dienen.
  • Fig. 1 zeigt das Schweißgerät gemäß der Erfindung in Seitenansicht, teilweise im Schnitt, Fig. 2 in einem Querschnitt und Fig. 3 in einem kurzen Abschnitt in Ansicht von oben; Fig. 4 zeigt in gleicher Ansicht wie Fig. 1 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, auf das aber sowohl Fig. 2 und 3 als auch die nachstehend benannten weiteren Fig. 5 bis 7 ganz oder zumindest weitgehend zutreffen; Fig. 4 a zeigt zu diesem abgewandelten Ausführungsbeispiel ebenfalls (entsprechend Fig. 2) einen Querschnitt; Fig. 5 zeigt in Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eine Vorrichtung zum Festhalten der Elektrode am Zündende, und zwar in Haltestellung; Fig. 6 zeigt in gleicher Ansicht wie Fig. 5 die Haltevorrichtung in ausgeklinkter Stellung; Fig.7 schließlich stellt die die Elektrode am anderen Ende haltende Vorrichtung dar, die als wesentliches Element die Stromzuführungszange enthält.
  • Wie Fig. 1. zeigt, ist der starre Trägerteil 1, den man auch als »Trägerschiene« bezeichnen kann, entsprechend der Krümmung des zu schweißenden Rohres gebogen. Die Schiene weist, wie Fig. 2 erkennen läßt, U-förmigen Querschnitt auf. Im Innern der Schiene sind die einzelnen Magnetelemente 2 sämtlich in einer Reihe hintereinander angeordnet, und zwar sind sie in Führungen 3 verschiebbar gehalten, die, wie Fig. 3 zeigt, als U-förmige kurze Schienen ausgebildet und an den Wangen der U-förmigen Rinne 1 befestigt sind. Die Magnetelemente können also in Richtung auf das Werkstück sowie in entgegengesetzter Richtung verschoben werden.
  • Es sind weiterhin Federn 4 vorgesehen, die die einzelnen Magnetelemente 2 in Richtung auf das Werkstück drücken. Um diese Vorschubbewegung zu begrenzen, sind als Ausführungsbeispiel Kopfschrauben 5 vorgesehen, die genau nach Bedarf mehr oder weniger weit eingeschraubt werden und deren Kopf als Grenzanschlag für die durch die Federn 4 verursachte Vorschubbewegung dient.
  • Zwischen den beiden Magnetpolen ist der übliche Druckstempel 6 aus nicht magnetisierbarem Material angeordnet, der aus Keramik, Kupfer od. dgl. bestehen möge und der sich auf die ummantelte Elektrode 7 aufsetzt. Diese ist in die Nahtfuge zwischen den miteinander zu verschweißenden Werkstücken 1' und 1" eingelegt.
  • Die Befestigung der Trägerschiene 1 auf dem Rohr ist nicht besonders dargestellt. Hierzu kann ein das Rohr umspannender Ring dienen, an dem die Trägerschiene 1 in solcher Höhenlage befestigt wird, daß die Magnetpole bei Fehlen der Elektrode nicht gegen das Werkstück gedrückt werden, sondern in geringfügigem Abstand davor stehenbleiben, was durch entsprechende Justierung der Schrauben 5 festzulegen ist. Bei eingelegter Elektrode werden die einzelnen Magnetelemente also entgegen der Kraft der Federn 4 etwas angehoben. Ist der Schweißvorgang beendet, so daß die Abstützung auf der Elektrode in Fortfall gekommen ist, dann verharren die Magnetelemente in der durch die Justierschrauben 5 festgelegten vorgeschobenen Grenzstellung. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Druckstempel 6 an der erstarrten Schmelze haftenbleiben oder durch die weich werdende Umhüllung durchdrücken und durch Berühren des Elektrodenkernes einen Kurzschluß erzeugen.
  • Wie Fig. 1 zeigt, sind die Stirnflächen der Druckstempel angeschrägt. An ihrem dem Zündende (in der Zeichnung links) zugewandten Ende haben sie die volle Höhe, stützen sich also dort auf der Elektrode ab und drücken das abbrennende Elektrodenende satt auf das Werkstück. In Richtung zur Stromzuführungszange hin (in Fig. 1 nach rechts) treten die Stirnflächen der Druckstempel 6 aber zurück und weisen einen in dieser Richtung zunehmenden freien Abstand gegenüber der Elektrode auf. Der gezeichnete Pfeil bezeichnet die Schweißrichtung. Hieraus ist ersichtlich, daß der Druckstempel zunächst noch beim Eintreten des Lichtbogens auf die Elektrode wirkt. Während der Lichtbogen unter dem Druckstempel weiterwandert und dabei die Elektrode abbrennt, senkt sich das einzelne Magnetelement allmählich, um sich schließlich, wenn der Lichtbogen an der rechten Kante den Bereich des Druckstempels 6 vollständig verläßt, in der vorgeschobenen Grenzstellung zu befinden. Durch die genannte Abschrägung wird also erreicht, daß das Magnetfeld nicht ruckartig vorspringt, was zu einer Unstetigkeit der Lichtbogenführung Anlaß geben könnte, den Lichtbogen vielleicht gar zum Erlöschen bringen würde, daß vielmehr die Annäherungsbewegung des Magnetfeldes an das Werkstück allmählich und gleichmäßig erfolgt.
  • Das geringfügig abgewandelte Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 und 4 a erzielt die gleiche Wirkung auf etwas andere Weise. Hier sind die einzelnen Magnetelemente, die an sich voneinander unabhängig geführt und in ihren Halteschienen 3 verschiebbar sind, durch je einen Draht oder durch ein Metallband 8 zu beiden Seiten elastisch miteinander in Bewegungsrichtung verbunden. Dadurch wird erreicht, daß ein einzelnes Magnetelement, wenn es nach Durchgang des Lichtbogens die Abstützung auf der Elektrode verloren hat, nicht sofort unter Wirkung der Federn 4 in seine vordere Grenzstellung vorgeschoben werden kann. Es hängt vielmehr noch an dem nächstfolgenden Magnetelement, das sich noch vollständig auf der-- Elektrode 7 abstützt. Erst wenn auch dieses nach vollständigem Durchgang des Lichtbogens sein abstützendes Widerlager, nämlich die Elektrode, verloren hat und sich seinerseits senkt, kann das erstgenannte Magnetsystem seine Vorschubbewegung fortsetzen. Infolge dieser Kupplung miteinander erfolgt also auch hier bei fortschreitendem Lichtbogen die Annäherung der einzelnen Magnetelemente an das Werkstück nicht sprunghaft, sondern gleichmäßig verzögert, so daß plötzliche Einwirkungen auf den Lichtbogen vermieden werden.
  • Wie schon angedeutet, ist das Schweißgerät gemäß der Erfindung mit Vorrichtungen zum Halten der Elektrode ausgestattet. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, die Elektrode an dem Gerät zu befestigen und alsdann das Gerät mit Elektrode als ganzes Magnetsystem auf das Werkstück aufzusetzen. Es entfällt also die bisherige Schwierigkeit, die Elektrode für sich allein richtig unterhalb des Magnetgürtels, während dieser aufgelegt wird, in die Nahtfuge einzulegen. Bei der starren Trägerschiene, die das Gerät gemäß der Erfindung verwendet, läßt sich dieses Festhalten der Elektrode nämlich auf völlig zuverlässige Weise verwirklichen.
  • Am Zündende, das in Fig. 1 und 4 links dargestellt ist, dient zu diesem Zweck die Haltevorrichtung gemäß Fig.5 und 6. Am Stromzuführungsende (in Fig. 1 und 4 rechts) erfolgt das Festhalten der Elektrode mittels der Einspannvorrichtung gemäß Fig. 7.
  • Das Halteelement der Vorrichtung gemäß Fig. 5 und 6 ist als Kappe 10 ausgebildet, in die das Ende der Elektrode 7 einfach hineingesteckt wird. Sie braucht darin nicht besonders festgeklemmt zu werden, da sie durch die gleichzeitige Einspannung an ihrem anderen Ende sowieso an einem Herausfallen gehindert wird. Diese Kappe ist an einem Hebel 11 befestigt, der mittels einer Achse 12 schwenkbar gehalten ist, wobei eine Feder 13 ihn im Sinne des Uhrzeigers zu schwenken sucht. In der aus Fig.5 ersichtlichen Stellung ist die genannte Feder 13 gespannt. Die Schwenkung ist dadurch verhindert, daß ein Rasthebel 14, der unter der Wirkung einer Druckfeder 15 steht, mit seiner Nase 16 vor das freie Ende des Hebels 11 greift und diesen in der dargestellten gespannten Stellung festhält.
  • Der Rasthebel 14 ist nun an seinem vorderen Ende mit einstellbaren Anschlagstiften 17 ausgestattet. Wird das Schweißgerät auf die Werkstücksoberfläche, beispielsweise das Rohr, aufgesetzt, dann stoßen die Fühlstifte 17 auf die Oberfläche auf, der Rasthebel 14 rastet aus, der Schwenkhebel 11 wird von der Nase 16 frei und schwingt unter Wirkung der Feder 13 im Uhrzeigersinn herum, wodurch die Kappe 10 das Ende der Elektrode 7 freigibt. Dieser Vorgang spielt sich ab, während das Schweißgerät auf das Werkstück aufgesetzt wird und die Zündseite der Elektrode sich gerade noch wenige Millimeter oberhalb der Oberfläche des Werkstücks, die Elektrode sich also bereits im Bereich der Nahtfuge befindet, so daß ein Verschieben und ungenaues Einlegen der Elektrode nicht mehr möglich ist. Diese Stellung, in der die Haltevorrichtung sich nach Freigabe des Elektrodenendes befindet, ist aus Fig. 6 ersichtlich.
  • Die Zündseite der Elektrode 7 kann in an sich bekannter Weise mit einer Zündmasse versehen sein, die das Ende und die Stirnfläche umhüllt und dadurch eine leitende Verbindung zwischen der Stirnfläche des Drahtkerns und der Oberfläche des Werkstücks schafft. Wenn dann der Schweißstrom eingeschaltet wird, so kann sich sofort der Stromkreis über diese Zündkappe zum Werkstück schließen. Der Zündvorgang wird also unmittelbar mit Einschalten des Schweißstromes ausgelöst.
  • Es kann auch dieser Arbeitsvorgang weiter mechanisiert werden, indem die Haltevorrichtung gemäß Fig. 5 und 6 mit einem Schalter kombiniert wird, der bei Herumschwenken des Hebels 11 betätigt wird und seinerseits sowohl den Erregerstrom für die Hilfsmagnete als auch den Schweißstrom einschaltet. Dieser Vorgang braucht nicht näher erläutert zu werden. Es handelt sich einfach darum, in Abhängigkeit von der mechanischen Bewegung des Schwenkhebels 11 einen elektrischen Schaltvorgang zu betätigen, wofür die Mittel bekannt sind. Im Hinblick auf die großen Schweißstromstärken kommt für das Einschalten des Schweißstromes natürlich nur die Betätigung des Stromschalters mittels eines Relais in Frage, das seinerseits von dem genannten Schwinghebel 11 oder sonst von einem Element dieser Haltevorrichtung abhängig ist.
  • Am Stromzuführungsende wird die Elektrode 1 mittels der in Fig. 7 dargestellten Vorrichtung festgehalten, die als wesentliches Element die übliche Einspannzange 20 aufweist. Diese Zange, die zum Schweißstromkabel 21 führt, ist um eine Achse 22 schwenkbar.
  • Zunächst wird die Elektrode 1 an das Schweißgerät angeklemmt, nachdem die Zange 20 entgegen der Kraft der Druckfeder 23 in die gezeichnete Stellung verbracht worden ist. Nach Schließen der Zangenbacken wird die Zange in dieser Stellung durch die Elektrode festgehalten. Wenn der von links kommende Lichtbogen aber das dargestellte letzte Magnetelement 2 verläßt, dann ist der Elektrodenrest nicht mehr festgehalten, und die Druckfeder 23 schwenkt dann die Zange 20 nebst dem flexiblen Stromzuführungskabel21 im Uhrzeigersinn, wie es die beiden Drehpfeile andeuten. Entsprechend dem unteren Pfeil wird hierbei der Elektrodenrest von der Schweißnaht entfernt.
  • Um zugleich die Stromkreise für Magnetfeld und Schweißstrom abzuschalten, ist ein Schalter 24 vorgesehen, der bei Abheben der Zange wirksam wird und die Unterbrechung der beiden Stromkreise über ein Relais bewirkt. Er steuert also den nicht dargestellten Schweißstromschalter sowie denjenigen des Erregerstromkreises der Hilfsmagnete. Die Anordnung ist hierbei so justiert, daß der Schalter 24 schon nach einem ganz kleinen Schwenkwinkel tätig wird, bevor das Ende des Elektrodenrestes sich nennenswert angehoben hat, d. h. bevor der brennende Lichtbogen durch Abreißen zum Erlöschen gebracht ist. Es kann auf diese Weise also leicht erreicht werden, daß der Schweißstromkreis bei noch brennendem Lichtbogen durch den hierfür vorgesehenen Schalter abgeschaltet wird. Wird nämlich der Lichtbogen bei eingeschaltetem Stromkreis dadurch zum Erlöschen gebracht, daß der Elektrodenrest abgerissen wird, so ergeben sich in der Schweißraupe unerwünschte Markierungen sowie ein Abschmelzen des letzten Druckstempels. Aus diesem Grunde ist die genannte Reihenfolge wichtig, daß zuerst abgeschaltet und erst dann der Elektrodenrest von der Schweißnaht vollständig entfernt wird.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt das Abreißen des Elektrodenrestes durch Schwenken. Man kann die Vorrichtung auch so ausbilden, daß eine Parallelverschiebung des Elektrodenrestes in gerader Richtung senkrecht nach oben erfolgt. Vorteilhaft ist es jedenfalls, wenn die Hauptkomponente der Bewegung von der Oberfläche des Werkstücks senkrecht zu dieser nach oben gerichtet ist.
  • Vorstehend ist der Erfindungsgedanke an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das von besonderer praktischer Bedeutung ist, nämlich an Hand einer Vorrichtung zum Schweißen der Rundnähte von Rohren. Es ist ersichtlich, daß die meisten konstruktiven Merkmale in gleicher Weise bei geraden Trägerschienen Verwendung finden können, die zum Schweißen von Nahtfugen in ebenen Flächen dienen.
  • Weiterhin zeigt die Erläuterung einzelner Elemente, die als verbessernde Fortentwicklungen des Grundgedankens der Erfindung anzusehen sind und zu seiner konstruktiven Verwirklichung dienen, daß die Anwendung dieser Merkmale nicht auf den vorliegenden Fall beschränkt ist, sondern auch bei andersgearteten Schweißgeräten in Frage kommt. Dieses gilt beispielsweise für die Abschrägung der Druckstempel, die in gleicher Weise auch bei den bekannten biegsamen Magnetgürteln Anwendung finden kann. Ebenso läßt sich bei solchen Gürteln der Gedanke verwirklichen, die Elektrode an diesem Gürtelträger durch Haltevorrichtungen an beiden Enden zu be festigen, um sie ohne besonderen Arbeitsgang in die Nahtfuge zu bringen, sie also zusammen mit dem gürtelförmigen Träger aufzulegen. Die Biegsamkeit des Trägers - nämlich des genannten Gürtels im Unterschied zu der starren Trägerschiene gemäß der Erfindung - macht allerdings einige konstruktive Anpassungen erforderlich, damit die Elektrode zuverlässig sowohl in Längsrichtung als auch quer hierzu festgehalten wird. Diese Anpassungen ergeben sich nach Vorliegen des vorstehend erläuterten Grundgedankens von selbst auf Grund der unterschiedlichen Verhältnisse.
  • Ebenso ist der Gedanke allgemein anwendbar, den Erregerstrom und den Schweißstrom beim Einlegen der Elektrode und Aufsetzen des Schweißgeräts selbsttätig einzuschalten und zum Schluß nach Abbrennen der Elektrode selbsttätig wieder auszuschalten, wobei es auch sonst in allen Fällen vorteilhaft ist, die Unterbrechung des Schweißstromes mittels des Stromschalters vorzunehmen, solange der Lichtbogen noch nicht erloschen ist, anstatt den Lichtbogen durch Abreißen zum Erlöschen zu bringen.

Claims (13)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Gerät zum Lichtbogen-Schweißen mit eingelegter oder aufgelegter Elektrode, bei dem innerhalb einer auf die Naht aufzusetzenden starren Trägerschiene von U-förmigem, mit der Öffnung zum Werkstück weisendem Querschnitt Magnetelemente zur Erzeugung magnetischer Hilfsfelder nebeneinander in einer Reihe, in Richtung zur Werkstücksoberfläche verschiebbar, gehalten sind und unter der Wirkung von in diesem Sinne gerichteten Kräften stehen; dadurch gekennzeichnet, daß im Innern der Trägerrinne (1) Führungen (3) angebracht und Druckfedern (4) angeordnet sind, die die mittels der Führungen verschiebbar gelagerten Magnetelemente (2) gegen das Werkstück (1',1") pressen.
  2. 2. Schweißgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den einzelnen Magnetelementen (2) zugeordnete Anschläge (5), die die in Richtung zum Werkstück (1', 1") bewirkte Bewegung begrenzen, und zwar in einer Endstellung dicht oberhalb der Werkstückoberfläche.
  3. 3. Schweißgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge als Kopfschrauben (5) bzw. als Schraubenbolzen mit aufgeschraubten Muttern ausgebildet sind, die eine wahlweise Verstellung der Hubbegrenzung gestatten.
  4. 4. Schweißgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Haltevorrichtung am Zündende der Elektrode (7) eine Kappe (10) zum Aufnehmen des Elektrodenendes dient, die nach Aufsetzen des Schweißgeräts auf das Werkstück vom Elektrodenende abgezogen werden kann.
  5. 5. Schweißgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (10) unter der Wirkung einer sie abhebenden Feder (13) steht, jedoch in der Haltestellung durch eine Sperre (16) verriegelt ist, die sich beim Aufsetzen des Geräts auf das Werkstück selbsttätig löst und die Abhebefeder (13) wirksam werden läßt.
  6. 6. Schweißgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (10, 11) mit einem Schalter gekuppelt ist, der beim Abheben der Kappe (10) vom Elektrodenende den Erregerstrom für die Hilfsmagnete sowie den Schweißstrom selbsttätig einschaltet.
  7. 7. Schweißgerät nach Anspruch 4 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Haltevorrichtung für die Elektrode (7) am Stromzuführungsende eine Zange (20) dient, die in Haltestellung unter der Wirkung einer Feder (23) steht, die nach Durchwandern des Lichtbogens unter dem letzten dieses Elektrodenende festklemmenden Magnetelement (2) den Elektrodenrest vom Werkstück in Richtung aufwärts abhebt B.
  8. Schweißgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zange (20) mit einem Schalter (24) zum Abschalten des Erregerstromes der Hilfsmagnete und des Schweißstromes gekuppelt ist.
  9. 9. Schweißgerät nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine solche Einstellung des den Schweißstrom unterbrechenden Schalters (24), daß dieser schon nach einer kurzen Abhebebewegung der Zange (20) wirksam wird, und zwar zu einem Zeitpunkt, zu dem der Lichtbogen noch nicht durch das Abheben der Elektrode (7) zum Erlöschen gebracht ist.
  10. 10. Schweißgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zange (20) schwenkbar gehalten ist, und zwar mit Schwenkpunkt (22) dicht oberhalb der Werkstücksoberfläche, derart, daß der Elektrodenrest nach Freigabe eine Schwenkung (Drehung) um diesen Punkt ausführt, die das. freie Elektrodenende (7) etwa in Richtung senkrecht von der Werkstücksoberfläche fort bewegt.
  11. 11. Schweißgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gegen die Elektrode gerichteten Stirnflächen der Druckstempel (6) angeschrägt sind, derart, daß die Stempel nur auf dem zum Zündende weisenden Teil auf der Elektrode (7) aufsitzen, während die Stirnfläche sich in Richtung zum Zangenende unter allmählich zunehmendem Abstand von der Elektrode entfernt.
  12. 12. Schweißgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10; dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Magnetsysteme in an sich bekannter Weise durch einen Draht (8), ein Metallband od. dgl. miteinander gekuppelt sind, derart, daß eine Verschiebung eines Magnetelementes (2) in Richtung zum Werkstück gegenüber dem Nachbarelement nur um einen Betrag erfolgen kann, der geringer ist als der insgesamt mögliche Hub.
  13. 13. Schweißgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Schweißen von Rundnähten an Rohren, dadurch gekennzeichnet, daß es in an sich bekannter Weise in Anpassung an die Rohrkrümmung die Form eines Kreisbogenabschnitts aufweist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 922 902, 896 097, 963 540; Zeitschrift »Schweißen und Schneiden«, Oktober 1958, S. 385 bis 394.
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