DE1765291B2

DE1765291B2 - Vorrichtung zum Federkraft-Lichtbogenschweißen

Info

Publication number: DE1765291B2
Application number: DE1765291A
Authority: DE
Inventors: Sadao Tokio Sato
Original assignee: Kakumaru Industry Co Ltd
Current assignee: Kakumaru Industry Co Ltd
Priority date: 1967-06-14
Filing date: 1968-04-27
Publication date: 1978-05-24
Also published as: US3626147A; DE1765291A1; US3521022A; FR1563927A; GB1213203A; NL6806260A; DE1765291C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Federkraft-Lichtbogenschweißen nach dem Gattungsbegriff lies Hauptanspruchs. Derartige Vorrichtungen sind /.. H. zum Lichtbogenschweißen unter Wasser geeignet.

Eine Vorrichtung dieser Art ist bekannt durch die USI¹S 22 04 545. Hierbei wird eine abschmelzende Stabelelektrode uurch die Kraft einer vorgespannten Fetler der Schweißstelle 'zugeführt und in Berührung mit dem Werkstück gehalten.

Es ist auch schon bekannt, mittels einer Feder die Elektrode am Ende des Schweißens von dem Werkstück zur Lichtbogenlöschung abzuziehen (US-PS 24 49 677 und US-PS 24 81 163). Hierbei muß aber wahrend des Schweißens die Elektrode durch andere Mittel in Berührung mit dem Werkstück gehalten werden.

Demgegenüber hat die im Hauptanspruch gekennzeichnete Erfindung die Aufgabe, durch dieselbe von Hand vorspannbare Kraftspeicherfeder die Elektrode sowohl wahrend des Schweißens in Berührung mit dem Werkstück zu halten, als auch am Ende des Schweißens von dem Werkstück zur Lichtbogenlöschung abzuziehen.

Eine Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der früher angemeldeten Vorrichtung nach der DT-AS 65 642; dort wird ein Gelenkhebelgetriebe verwendet. Demgegenüber wird erfindungsgemäß ein Getriebe mit Kurven und Scheiben und einem Rollenhebel eingesetzt, das in jeder Lage und auch unter Wasser zuverlässig arbeitet und die Amlruckphase und die Abreißphase im Verhältnis zueinander einfach und genau einzustellen gestattet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. Hierin sind

F i g. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung,

F i g. 2 eine vergrößerte Darstellung der Schweißzone in Seitenansicht,

F i g. 3 eine Seitenansicht der Elektroden-Halterung,

Fig.4 ein Schnitt längs der Linie A-A'm Fig.3 7ur Darstellung des \ lalterungsfußes,

Fig.5 eine Stirnansicht des !lalterungsfußes von rechts in Fig. 3,

Fig.6 eine Rückansicht der Halterung in anderer Lage und

F i g. 7 ein senkrechter Schnitt.

Gemäß Fig. 1 wird beim Unterwasser-Lichtbogenschweißen so vorgegangen, daß ein Schweißtransformator WR und ein Druckliifivorrat C am Ufer oder einem Wasserfahrzeug aufgestellt werden, daß eine Schweißelektrode B in einen Elektrodenhalter H eingesetzt und letzterer an einem Werkstück W im Wasser verankert wird, daß dann Druckluft von dem Vorrat Cüber eine Leitung /'und den Elektrodenhalter // dem einen Ende der Schweißelektrode B zugeführt wird, so daß die Druckluft durch einen in der Schweißelektrode befindlichen Kanal strömen und am vorderen Ende der Schweißelektrode austreten kann, und daß in der so entstandenen Gasatmosphäre ein Lichtbogen unterhalten wird, indem Sehweißstrom von dem Schweißgeneraior WRdurch den Elektrodenhalter H der Schweißelektrode B zugeführt wird, wie Fig. 2 zeigt. Hierzu ist gemäß Fig. 1 der Elektrodenhalter // verstellbar an einer Halterung S befestigt, die auf der Oberseite des Werkstücks VV verankert ist. Die Schweißelektrode U wird hierdurch ständig selbsttätig gegen die Schweißzone am Werkstück W gedrückt, so daß das vordere Ende der Schweißelektrode stets unter einem spitzen Winkel in Berührung mit der Oberfläche des Werkstücks W bleibt, wobei der Winkel sich allmählich mit dem Abbrand der Schweißelektrode ändert.

Die erwähnte Halterung S' für den .Schweißelektrodenhalter //ist in Fig. J bis 7 im einzelnen dargestellt. Sie besitzt einen Fuß I mit ebener Bodenfläche 2, die auf der Oberseite des zu schweißenden Werkstücks VV aufliegt, so daß die Halterung S stabil am Werkstück verankert werden kann. Der Fuß I ist an einem Ende mit zwei Armen .1 und V versehen, die nach oben und außen unter einem Winkel von ¹K)" auseinanderlaufen; am anderen Ende ist ein entsprechendes Paar von Armen 4, 4' angebracht. Auf der Innenseite des Bodens des Fußes 1 sind mehrere Lagerbüchsen 5 befestigt (z. B. angeschweißt), durch die eine längs des Fußes 1 verlaufende Achse 6 hilldurchgesteckt ist.

An der Achse 6 ist eine Schwenkplatte 7 schwenkbar angclenkt. An der hinteren oder äußeren Kante der Schwenkplatte 7 ist eine trapezförmige Anschlagplalte 8 befestigt, z.B. angeschweißt, wie Fig. 5 zeigt. Die Anschlagplatte 8 erstreckt sich senkrecht zur Schwenkplatte 7, wobei ihre beiden Enden über die Seitenflächen der Schwenkplatte 7 hinausragen und kurz vor den Innenflächen der Arme 4, 4' enden, so daß die Schwenkbewegung der Schwenkplatte 7 unterbrochen wird, wenn das eine oder das andere Ende der Anschlagplatte 8 gegen die Innenfläche eines der Arme 4,4'stößt (siehe F ig. 6).

Eine Kurvenplatte 9 ist in der Nahe der Vorderseite der Schwenkplatte 7 bei 10 in 1^; i g. J an der Seitenfläche der Schwenkplatte 7 derart angebracht, daß sie um den Zapfen 10 hinsichtlich der .Schwenkplatte 7 schwenkbar ist. Eine Hallebuchse II, deren unterer Ansatz mit

einem nach unten weisenden Gewindestück versehen Kt, in das ein Elektrodenhalter // eingesetzt ist, ist an der oberen Kante der Kurvenplatte 9 befestigt. Die Kurvenplatte 9 ist (erner mit einem Z>iinder 12 verbunden, der sich unmittelbar unterhalb der Buchse 11 an der Schwenkplatte 9 befindet und in dem ein Stift 13 verschiebbar ist, der normalerweise mittels einer in dem Zylinder 12 befindlichen Schraubenfeder in den Zylinder gezogen wird. An dem freien Ende des Stiftes 13 ist eine nach unten weisende Kurvenplatte i5 befestig!, die sich in einem Schlitz (nicht sichtbar) einer Führungsplatte 14 vor- und rückwärts (bzw. nach rechts und links in F i g. 3) bewegen kann. Die Führungsplatte 14 ihrerseits ist an der Unterseite des Zylinders 12 befestigt. An der Unterkante der Kurvenplatte 15 liegt eine Kurvenrolle 16 an, die ihrerseits an einem Rollenhebel 18 drehbar befestigt ist, der seinerseits an einem Zapfen 17 gelagert ist. Eine nicht sichtbare Schraubenfeder ist auf den Zapfen 17 aufgewickelt, und das eine freie I\nde der Feder drückt die Rolle 16 i/i Pfeilrichiiing gegen die Kurvenplatte 15.1-Iin Handgriff 19 ist um den Zapfen 17 in der Nähe desjenigen Endes drehbar, das von dem Ende, an welchem der Rollenhebel 18 angelenkt ist, entfernt ist.

Zur Betätigung wird der Handgriff 19 entgegengesetzt der Pfeilrichtung in F i g. J verschwenkt, so daß die Rolle 16 in gleicher Richtung bewegt wird; dabei bewegt sich die Kurvenplatle 15 und damit auch der Stift 13 nach rechts in Fig. 3 in gleitender Berührung mit der Unterkante der Kurvenplatte 15 gegen die Kraft der in dem Zylinder 12 befindlichen Feder. Hierbei gelangt die Rolle 16 allmählich vom linken Ende der Kurvenplulte 15 zum rechten Ende, woraufhin die Kurvenplatte 15 plötzlich durch die Kraft der Feder im Zylinder 12 in die Richtung nach links umschlägt und die Rolle ebenfalls plötzlich die gestrichelt in Fig. 3 angedeutete Stellung annimmt. Wenn danach der Handgriff 19 losgelassen wird, nachdem die Kurvenplatte 15 bis zu ihrer letzten linken Stellung gelangt ist und die Rolle 16 die gestrichelte Linie erreicht hat, wird durch die f'enden/. der Rolle 16, sich dank der Kraft der Schraubenfeder an dem Zapfen 17 in Pfeilrichtung zu verschwenken, die Kurvenplatte 15 so verschoben, dal) sie tue zweite Kurvenplatte 9 um die Gelenkstein 10 in Richtung des Pfeiles (F i g. 3) verschiebt.

Durch die Schwenkbewegung der /weiten Kurvenplatte 9 wird die Schweißelektrode //, die in den Elektrodenhalter />^r eingespannt ist, dem Werkstück W genähert, so daß das Ende der Schweißelektrode H mit der Schweißzoiie in Berührung kommt. Schmilzt die Schweißelektrode allmählich ab, so daß ihr Winkel hinsichtlich der Oberfläche des Werkstücks IVzunimmt, so rollt die Rolle 16 an der Unterkante der jrsten Kurvenplatte 15 von links nach rechts in Fig. i ab, bis die Rolle von der Ktirvenplalte 15 freikommt. Das bedeutet, daß der Anstellwinkel der Schweißelektrode B seinen vorgeschriebenen Maximalwert überschritten hat. Die Rolle 16 springt daraufhin in eine Lage vor tier Innenkante der Kurvenplatte 15 und drückt plötzlich gegen die rückwärtige Kante 9.i der zweiten Kurvenplatte 9. Dadurch verschwenkt sich die Platte 9 entgegen der Pfeilrichlung in Fig.), so daß die Schweißelektrode ßvoni Werkstück IVabgehoben und der Schweißvorgang unterbrochen wird. Hierbei reißt der in der Schweißzone brennende Lichtbogen ab und die zweite Kurvenplatte 9 schlägt gegen einen seitlichen Anschlag 20 an der Vorderseite der Schwenkplatte 7 in Fig. .3, wodurch die weitere Schwenkbewegung der Platte 9 begrenzt wird.

Zwei Dauermagnete 21, 2Γ sind an den Armen 3 und 4' des Fußes 1 befestigt und legen sich gegen die Oberseite des Werkstücks W. Die oberen Stirnflächen

^r> dieser Dauermagnete sind mittels Schrauben 24 und 24' unter Zwischenlage unmagnetischer Scheiben 22 und 22' an Befestigungswinkeln 23 bzw. 23' befestigt. Wie F i g. 4 zeigt, hat einer dieser Winkel 23 einen nach unten abgebogenen Teil 23a, der an der Innenseite des Armes

ι» 3 mittels Schrauben 25 befestigt ist. Dadurch wird der Fuß 1 der Halterung fest an der horizontalen Oberfläche des Werkstücks W gehalten, wobei der ebene Boden 2 des Fußes 1 satt auf dem Werkstück W aufliegt. Der andere Befestigungswinkel 23' ist mit einem entspre-

Ii chend abgebogenen Feil 23'a versehen, der an der Innenfläche des Arms 4' befestigt ist. An einer Seitenkante des nach unten abgebogenen Teils 23'a ist ein kurzer Ansatz 26 befestigt, an dem der Anschlag 8 der Schwenkplatte 7 mittels einer Schraube 27 lösbar

JD befestigt werden kann, sv dnü au! Wunsch die Schwenkplatte 7 positiv in der vertikalen Lage festgehalten wird.

Ein weiterer Dauermagnet 28 ist beiderseits mit uninagnelischen Scheiben 29, 29' versehen. An der einen

.'Ι Scheibe 29 ist ein Montagewinkel 30 angeschweißt oder sonstwie befestigt. Der Montagewinkel 30 ist lösbar mittels Schrauben 31 an einem Schwenkarm 32 befestigt. Letzterer ist an seinem unteren Ende mit einem ringförmigen Teil versehen, der die Achse 6

in umgreift, so daß der Schwenkarm 32 senkrecht /tu Achse 6 verschwenkt werden kann. Die Schwenkbewe gung ist jedoch durch einen Anschlag 33 beschränkt, der oberhalb des ringförmigen Teils an einer Seite des Arms 52 angebracht ist. Der Anschlag 33 kann sich je nach der

Γι Richtung der Schwenkbewegung gegen den Arm 3 oder den Arm 3' legen. Legt sich der Anschlag 33 gegen den Arm 3 des Fußes I, so befinden sich die Außenfläche einer Seite 28a des Dauermagneten 28 und die Außenfläche des Armes 3 in der gleichen Ebene. Legt

in sich der Anschlag 33 dagegen an den Arm 3' an, so befinden sich die Außenfläche der anderen Seite 28fr des Dauermagneten 28 und diejenige des Armes 3' in der gleichen Ebene.

Soll ein Schweißvorgang auf einer horizontalen

ii ['lache ausgeführt werden, so wird gemäß Fig. 1 die Halterung S auf dem Werkstück W angeordnet, wobei die ebene Bodenfläche 2 auf der Oberseite des Werkstücks W aufliegt und die uuseinanderstrebenden Enden der Arme 3, 3' und 4, 4' nach oben weisen. So ί liegt der Fuß 1 der Halterung S horizontal auf dem Werkstück VVund die Dauermagnete 21 und 2Γ hallen die Schwenkplatte 7 und die Kurvenplatte 9 vertikal. Hierbei ist es unerläßlich, daß der Elektrodenhalter // und demzufolge die Schweißelektrode B längs der

Ii Schweißnaht auf dem Werkstück W ausgerichtet werden.

Soll eine horizontale Kehlnahl mit dem beschriebenen Gerät ausgeführt werden, so werden die Schrauben 25 und 27 entfernt, so daß die Dauermagnete 21, 2V

i.ii weggenommen werden können und die Schwenkplatte 7 freigegeben wird. Danach wird der Fuß I der Halterung so gekippt, daß die Außenseite des Armes 3 und des Armes 4 auf der Oberseite des Werkstücks W. an dem die Kehlnaht angebracht werden soll, anliegen,

■ •ι wie Fig. 6 und 7 zeigen. Der zweite Dauermagnet 28 kann nun von Hand entweder in die ausgezogene Stellung der Fig. 7 oder in die gestrichelte Stellung Bebracht werden, so daß er entweder an dem vertikalen

oder an dem horizontalen Teil des Werkstücks W anliegt. Dadurch wird die Halterung 5 positiv und stabil in der richtigen Lage festgehalten. Der Anschlag 8 legt sich nun gegen die Innenfläche des Armes 4 (F i g. 6), die nunmehr horizontal verläuft, so daß die Schwenkplatte 7 in einem vorgeschriebenen Winkel hinsichtlich des Werkstücks W gehalten wird, woraufhin die im Elektrodenhalter H sitzende Schweißelektrode B in Berührung mit der zu schweißenden Kehle des Werkstücks W'gebracht werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. Vorrichtung zum Federkraft- Lichtbogenschweißen mit einer Elekiroden-Halterung, die um eine zur Schweißnaht-Ebene rechtwinklige Achse durch eine von Hand vorspannbare Kraftspeicherfeder schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden-Halterung (S) zwei Kurvenplatten (15,9) parallel zur Schweißnaht-Ebene aufweist, deren Anschlagkurven derart angeordnet sind, daß durch die Anlage eines von der vorspannbaren Kraftspeicherfeder angetriebenen Rollenhebels (16,18) an der ersten Kurvenplatte (15) die Elektroden-Halterung gegen die Schweißnaht geschwenkt wird, und daß der Rollenhebel am Ende der Schweißnaht von der ersten Kurvenplatte freikommt, auf die zweite Kurvenplatte (9) schlügt und die Elektroden-Halterung von der Schweißnaht wegschwenkt, so daß der Lichtbogen abreißt.

J. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (11) der ersten Kurvenplatte

(15) in einer an der zweiten Kurvenplatte (9) befestigten Buchse (12) verschiebbar ist und durch eine in der Buchse befindliche Keder in eine Lage unmittelbar hinter der zweiten Kurvenplatte (9) geilrückt wird, so daß beim Zurückziehen der Rolle

(16) die erste Kurvenplatte (15) gegen die Kraft der Feder von ihrer Stellung hinter der zweiten Kurvenplatte (9) weggezogen und die Rolle in eine Lage hinter der ersten Kurvenplatte geführt wird.