DE1565642C3 - Vorrichtung zum Federkraftlichtbogenschweißen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Federkraftlichtbogenschweißen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Derartige Vorrichtungen sind ganz allgemein beim Vorgang des Metall-Lichtbogenschweißens bekannt, um im Gegensatz zum Lichtbogenhandschweißen oder Schwerkraftlichtbogenschweißen die Stabelektrode während des Schweißvorgangs durch die von einem Federkraftgetriebe ausgeübte Federkraft zuzuführen.

Wünschenswert ist es hierbei, den Schweißvorgang dann, wenn die Stabelektrode bis auf eine bestimmte Länge abgebrannt ist, selbsttätig beenden zu können, so daß die Stabelektrode von der Schweißnaht abgehoben und damit der zuvor gebildete Lichtbogen abgerissen wird.

Zu diesem Zweck ist es schon bei einer Vorrichtung zum Schwerkraftlichtbogenschweißen bekannt (US-PS 24 81 163), die an einem normalerweise vertikal angeordneten Ständer verschieblich geführte Spannvorrichtung für die Stabelektrode dann, wenn die Stabelektrode abgebrannt ist, mittels eines Fingers auf einen nahe dem unteren Ende des vertikalen Ständers vorgesehenen Auslösehebel auftreffen zu lassen, der dann ein Federkraftgetriebe derart betätigt, daß dieses den Ständer aus seiner vertikalen Lage zusammen mit der Spannvorrichtung und der Stabelektrode nach hinten verschwenkt, so daß der Lichtbogen abgerissen wird. Hierbei ist das Federkraftgetriebe aus zwei miteinander verbundenen Lenkern gebildet, die unter der Wirkung einer Feder stehen, und zwar derart, daß die Lenker in der normalen gespannten Stellung eine gerade Linie bilden, mit der die Feder fluchtet, so daß das gesamte Federkraftgetriebe unwirksam ist. Erst dann, wenn der durch den Finger betätigte Auslösehebel dieses Federkraftgetriebe etwas aus seiner Totpunktlage verschiebt, kann die Feder derart wirksam werden, daß der Ständer verschwenkt und damit die Stabelektrode von der Schweißnaht abgehoben wird.

Abgesehen davon, daß diese Vorrichtung jedoch zum Schwerkraftlichtbogenschweißen vorgesehen ist, weist sie auch einen großen Platzbedarf auf. Hinzu kommt,

ίο daß das Federkraftgetriebe aufgrund seiner vielen Einzelteile eine komplizierte Ausbildung besitzt und sich außerdem während des gesamten Schweißvorgangs, kinematisch gesehen, in einer instabilen Lage befindet, die durch äußere, beim Schweißen häufig auftretende Betriebseinflüsse häufig verändert bzw. gestört werden kann, so daß sich in unerwünschter Weise die Stabelektrode vorzeitig von der Schweißnaht abhebt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die zum Federkraftlichtbogenschweißen vorgesehene Vorrichtung der gattungsgemäßen Art derart auszubilden, daß sie bei geringem Platzbedarf und einfacher Ausbildung nicht nur das selbsttätige Abreißen des Lichtbogens bei der Beendigung des Schweißvorgangs ermöglicht, sondern auch gewährleistet, daß das verwendete Federkraftgetriebe während des Schweißvorgangs keinen störenden äußeren Einflüssen unterworfen sein kann.

Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erfindung ergeben sich aus dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1. Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist in Anspruch 2 enthalten.

Bei der Erfindung gelangt als Federkraftgetriebe ein unter der Wirkung einer Feder stehender einarmiger Schwenkhebel zur Anwendung, der nicht nur ständig während des Schweißvorgangs mittels Federkraft auf den die Elektrode tragenden Schwenkarm einwirkt, sondern auch aufgrund der Wirkung seiner ihn beeinflussenden Feder bewirkt, daß dann, wenn der Schwenkhebel und ein hiermit sowie mit dem Schwenkarm verbundener Lenker in eine gestreckte Lage kommen, der Schwenkarm zusammen mit der abgebrannten Stabelektrode in seine Ausgangslage zurückschwenkt und dadurch der Lichtbogen abgerissen wird.

Hierdurch ist in einfacher Weise eine Art Kurbelgetriebe gebildet, durch das die sich unter der Wirkung der ; Feder ergebende gleichsinnige Dreh- oder Schwenkbewegung des Schwenkhebels in eine hin- und hergehende j

Dreh- oder Schwenkbewegung des die Stabelektrode tragenden Schwenkarms umgesetzt wird. Es liegt daher der Erfindung das Prinzip zugrunde, sowohl die Schweißbewegung, die durch das Schwenken der am Schwenkarm angebrachten Elektrode gegen das Werkstück bewirkt wird, als auch die Abschaltbewegung aus einem einzigen, eine Doppelfunktion erfüllenden Federkraftspeicher abzuleiten.

Aufgrund der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist diese einen geringen Platzbedarf bei einfacher, robuster Konstruktion auf, wobei außerdem das Federkraftgetriebe keinen äußeren Störeinflüssen während des Schweißvorgangs unterliegen kann, da dieses unter anderem in kinematischer Hinsicht keine instabile, sondern ständig eine stabile Lage einnimmt Da schließlich die Elektrode unter der Wirkung der den Schwenkhebel beeinflussenden Feder ständig gegen die zu schweißende Stelle gedrückt wird, bleibt der Lichtbogen zwischen Elektrode und Werkstück immer

gleich lang, so daß die Schweißbedingen während des Schweißvorgangs konstant bleiben.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Vorrichtung dahingehend, daß beim Zurückschwenken des Schwenkarms nach Beendigung des Schweißvorgangs die die Elektrode halternde Spannvorrichtung mit einer ortsfest angeordneten Rolle in Eingriff kommt, ergibt sich schließlich noch der weitere Vorteil, daß die Spannvorrichtung zur Freigabe der verbrauchten Elektrode selbsttätig geöffnet wird. ι ο

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt jeweils in Seitenansicht

F i g. 1 die Vorrichtung in einem Zustand von Einsetzen des Schweißvorgangs mit geöffneter Spannvorrichtung für die Stabelektrode;

Fig.2 die Vorrichtung während des Schweißvorgangs kurz vor dem Abreißen des Lichtbogens und

Fig. 3 die Vorrichtung nach Beendigung des Schweißvorgangs, wobei die Stabelektrode von der Schweißnaht abgehoben ist

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist auf einer festen Grundplatte 1, die auf dem zu verschweißenden Werkstück steht, ein vertikaler Ständer 2 befestigt, an dem etwa in halber Höhe rechtwinklig abstehend eine Halterung 3 mittels einer an deren unterem Ende 5 angreifenden Verschraubung 6 festgelegt ist. In der Ebene des Ständers 2 ist an der Halterung 3 mittels einer quer zur Schweißnaht gerichteten Tragachse 4 ein doppelendiger Schwenkarm 9 drehbar gelagert. Nach oben läuft die Halterung 3 in einen gekrümmten Kragarm 8 aus, an dessen oberem Ende seitlich eine Rolle 7 befestigt ist Am vorderen Ende des Schwenkarms 9 ist in Halterringen 10 eine Spannvorrichtung 11 für jeweils eine Stabelektrode 22 eingesetzt, die einen Hauptarm 13 sowie einen Hilfsarm 12 mit flachen Haltebacken 21, 21' am vorderen Ende aufweist. Der Hilfsarm 12 ist mit dem Hauptarm 13 drehbar verbunden, so daß er zur Aufnahme der Stabelektrode 22 bewegt werden kann. Zwischen dem Hauptarm 13 und dem Hilfsarm 12 ist eine Schraubenfeder 14 angeordnet, die den Hilfsarm 12 nach oben drückt. Im unteren Bereich der Halterung 3 ist mittels eines parallel zur Tragachse 4 verlaufenden Bolzens 16 ein einarmiger Schwenkhebel 15 angelenkt. Dieser steht unter der Wirkung einer auf dem Bolzen 16 angeordneten Feder 17, die sich an der Halterung 3 abstützt und den Schwenkhebel 15 im Uhrzeigersinn gemäß der Zeichnung zu verschwenken sucht. Ein Lenker 18 verbindet das hintere Ende des Schwenkarms 9 mit dem Schwenkhebel 15 an den Punkten 19 und 20. Die Stromzufuhr zur Stabelektrode 22 erfolgt über ein Kabel 23.

Die beschriebene Vorrichtung funktioniert folgendermaßen: Wird der Schwenkhebel 15 aus seiner Stellung gemäß F i g. 1 freigegeben und zwischen dem zu schweißenden Material und der Stabelektrode 22 ein Lichtbogen erzeugt wird die Stabelektrode 22 durch die Feder 17 über den Schwenkhebel 15, den Lenker 18 und den Schwenkarm 9 gegen das Werkstück gedrückt, so daß der Schweißvorgang automatisch abläuft, wobei die Stabelektrode 22 von ihrem Ende her abgeschmolzen und dadurch in ihrer Länge allmählich verkürzt wird. Dies hat zur Folge, daß der Winkel α zwischen der Stabelektrode 22 bzw. dem Schwenkarm 9 einerseits und dem Werkstück andererseits immer größer wird, bis der Schwenkhebel 15 und der Lenker 18 bei angeschmolzener Elektrode 22 in eine miteinander fluchtende gestreckte Lage kommen, in der sie die Stellung gemäß Fig.2 einnehmen. Bei weiterer Bewegung des Schwenkhebels 15, d. h. sobald sich der Schweißvorgang seinem Ende nähert und die Restlänge der Elektrode 22 sehr kurz ist schnappt der Schwenkhebel 15 unter der Wirkung der Feder 17 nach vorn, d. h. er verschwenkt sich im Uhrzeigersinn aus der Stellung gemäß F i g. 2 in die Stellung gemäß F i g. 3. Durch die damit ebenfalls erfolgende Drehung des Lenkers 18 wird der Schwenkarm 9 um die Tragachse 4 im Uhrzeigersinn zurückgeschwenkt und damit die Elektrode 22 vom Werkstück abgehoben, so daß der Lichtbogen abgerissen und der Schweißvorgang sofort beendet wird.

Zu einem erneuten Starten des Schweißvorganges wird der Schwenkhebel 15 manuell in die Ausgangsstellung gemäß F i g. 1 zurückgebracht wodurch der Schwenkarm 9 zusammen mit der Spannvorrichtung 11 angehoben und dadurch das Ende des Hilfsarmes 12 gegen die am Ende des Kragarmes 8 der Halterung 3 vorgesehenen Rolle 7 angedrückt wird. Wird der Schwenkhebel 15 unter Ausnutzung seiner maximalen Verschwenkbarkeit nach hinten geholt richtet sich der Schwenkarm 9 parallel zur Oberfläche des Werkstückes aus. Dadurch wird das Ende des Hilfsarmes 12 noch stärker gegen die Rolle 7 gedrückt, so daß sich die Haltebacken 21, 2Γ der Spannvorrichtung 11 öffnen und sich eine neue Elektrode 22 einsetzen läßt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Federkraftlichtbogenschweißen mit einem doppelendigen Schwenkarm, der um eine quer zur Schweißnahtachse gerichtete Tragachse an einem Ständer drehbar ist, an seinem einen Ende eine Spannvorrichtung für eine Stabelektrode trägt und an seinem anderen Ende an ein Federkraftgetriebe gekuppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federkraftgetriebe aus einem einarmigen Schwenkhebel (15) besteht, der durch die Kraft einer Feder (17) um einen Bolzen (16), der parallel zur Tragachse (4) in einer Halterung (3) des Ständers (2) gelagert ist, verschwenkbar ist und dessen freies Ende über einen Lenker (18) mit dem freien Ende des Schwenkarmes (9) derart gekuppelt ist, daß der Schwenkhebel im ersten Teil seiner Schwenkbewegung den Schwenkarm die Elektrode (22) gegen das Werkstück führen läßt, bis bei angeschmolzener Elektrode Schwenkhebel und Lenker in gestreckte Lage kommen, und daß bei weiterer Bewegung des Schwenkhebels der Schwenkarm zurückgeschwenkt und der Lichtbogen abgerissen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum öffnen der Spannvorrichtung (11) für die Stabelektrode (22) eine an einem Kragarm (8) der Halterung (3) angeordnete Rolle (7) vorgesehen ist, die beim Zurückschwenken des Schwenkarms (9) mit der Spannvorrichtung in Eingriff kommt und diese öffnet.