DE2030842B2 - Tragbare vorrichtung zum fixieren einer abschmelzelektrode - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine tragbare Vorrichtung Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrich-

zum Fixieren einer längs der Schweißnaht liegenden tung wird ein aufrecht stehender Zylinder 11 durch

Abschmelzelektrode beim kontinuierlichen verdeck- Tragarme 26 gehalten, die sich von magnetischen

ten Lichtbogenschweißen. Halteblöcken 25 aus nach oben erstrecken und mit

Bei dem Lichtbogenschweißen der hier behandel- 5 dem Zylinder 11 über Schraubenverbindungen 27 ver-

ten Art wird eine stabförmige Abschmelzelektrode klemmt sind. In dem Zylinder 11 sind ein oberer

längs der Schweißnaht in einem bestimmten Abstand Kolben 7 und ein unterer Kolben 8 gleitend angeord-

von den miteinander zu verbindenden Werkstücken net, zwischen denen sich eine Druckfeder 10 abstützt,

angeordnet. Der Abstand wird durch eine Anzahl Zwischen der Unterseite des unteren Kolbens 8 und

elektrisch isolierender Abstandsringe oder -elemente ίο einer Abstützung 12 am unteren Ende des Zylinders

aufrechterhalten, die über die Abschmelzelektrode ge- 11 ist eine Rückholfeder 9 angeordnet. Mit dem

schoben sind und in axialer Richtung der Elektrode oberen Kolben 7 steht ein hohler Stab 6 zur Kontrolle

einen bestimmten Abstand voneinander aufweisen. des Anpreßdruckes in fester Verbindung, der an sei-

Sie stabilisieren auf diese Weise den zwischen der nem oberen Ende einen Knopf 28 besitzt und der eine

Abschmelzelektrode und den zu verbindenden Me- 15 Anzeigeskala 20 für den Anpreßdruck, beispielsweise

tallteilen erzeugten Lichtbogen. Über die Abschmelz- bestehend aus einem transparenten Fenster 21 aus

elektrode wird ein für das verdeckte Lichtbogen- einem Akrylharz, besitzt. Durch Niederdrücken des

schweißen gebräuchliches Flußmittel gegeben und an Knopfes 28 bewegt sich der Kontrollstab 6 durch ein

die Abschmelzelektrode dann der Schweißstrom an- oberes Lager 13 am Ende des Zylinders 11 nach

gelegt, so daß zwischen einem Ende der Abschmelz- 20 unten, so daß auch der obere Kolben 7 gegen die

elektrode und den Werkstücken ein Lichtbogen über- Wirkung der Druckfeder 9 nach unten bewegt wird,

springt und kontinuierlich, d. h. ohne zu verlöschen, Mit dem unteren Kolben 8 steht ein Druckstab 5 in

die in der Schweißnaht liegende Elektrode abschmilzt. Verbindung, an dem anschließend an einen Isolator 4

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eine Kontaktelektrode 3 zur Zuführung des Schweißtragbare Vorrichtung zum Halten und Andrücken 25 stromes zu einer Abschmelzelektrode 35 befestigt ist. der Abschmelzelektrode an die Schweißstelle zu Das obere Ende des Druckstabes 5 erstreckt sich schaffen, um deren Abstand von den zu verschwei- durch den hohlen Kontrollstab 1 längs der Anzeigeßenden Werkstücken gegen mögliche Verschiebungen skala 20. Wenn der untere Kolben 8 auf Grund der zu sichern und gleichzeitig als Stromzuführung zu Abwärtsbewegung des oberen Kolbens 7 ebenfalls dienen. Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, 30 nach unten gedrückt wird, bewegt sich somit auch der daß in einem auf die zu verschweißenden Werk- Druckstab 5 und die an ihm befestigte Kontaktelekstücke aufsetzbaren Gestell eine verstellbare und ge- trode 3. Die dabei von der Kontaktelektrode 3 auf gen eine Federkraft auf die Abschmelzelektrode auf- die Abschmelzelektrode 35 übertragene Druckkraft setzbare Kontaktelektrode angeordnet ist, die durch läßt sich als Relatiwerschiebung zwischen dem Konein zwischen dem wandernden Lichtbogen und der 35 trollstab 6 und dem Druckstab 5 an der Anzeigeskala Kontaktelektrode im Schweißbereich liegendes Halte- 20 ablesen. Die Kontaktelektrode 3 steht elektrisch element in stromgebender Berührung mit der Ab- über einen Anschluß 22 und ein Kabel 23 mit einem schmelzelektrode gehalten ist, wobei das Halte- Schweißgenerator od. dgl. in Verbindung,
element durch den Lichtbogen ausgelöst und die Kon- Am unteren Ende, auf der Vorderseite des Zylintaktelektrode abgehoben wird. 40 ders 11 und parallel zu diesem angeordnet befindet

Zweckmäßigerweise ist das Halteelement ein Aus- sich ein Stützelement 14. Das Stützelement 14 trägt lösedraht, der das Abheben der Kontaktelektrode Stifte 30, um die ein Auslösedraht 29 geschlungen ist. unter der Federwirkung so lange verhindert, bis er Ein Auslösehaken 31, der einstellbar über eine Stelldurch den ihn erfassenden Lichtbogen oder bereits schraube 32 an einem Tragarm 24 des Kontrollstavorher durch die gesteigerte Hitze durchgeschmolzen 45 bes 6 gehalten ist, verläuft etwa parallel zu dem Konwird, trollstab 6. Auf der Vorderseite des Stützelementes

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der 14 sind obere und untere Stellmuttern 15 in vertika-

Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen lern Abstand übereinander befestigt, die Drahtfüh-

F i g. 1 A bis ID schematisch die Vorgangsweise rangen 16 tragen. Durch diese Stellmuttern 15

bei dem hier zur Rede stehenden kontinuierlichen 50 erstreckt sich eine Einstellschraube 17, die an ihrem

Lichtbogenschweißverfahren, unteren Ende ein Anschlußstück 18 zur Halterung

F i g. 2 eine teilweise geschnittene Vorderansicht eines festen Flußmittels 19 trägt. Die Schlinge des

einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Auslösedrahtes 29 ist an einem Ende auf der Unter-

F i g. 3 eine Seitenansicht in Blickrichtung des seite des festen Flußmittels 19 eingehängt, verläuft

Pfeiles III in F i g. 2, 55 dann durch die Drahtführungen 16 und über die

F i g. 4 eine Vorderansicht des Mechanismus zum Stifte 30 und ist schließlich in den Auslösehaken 31 Abheben der Kontaktelektrode in der Vorrichtung eingehängt, der sich gleichzeitig mit dem Kontrollgemäß den F i g. 2 und 3, stab 6 nach unten bewegt, wenn der Knopf 28 nach

F i g. 5 eine teilweise geschnittene Vorderansicht unten gedrückt wird. Der Kontrollstab 6 wird nach einer weiteren Ausführungsform einer erfindungs- 60 dem Einhängen des Auslösedrahtes 29 in den Ausgemäßen Vorrichtung, lösehaken 31 in seiner unteren Position festgehalten,

F i g. 6 eine Seitenansicht der in F i g. 5 gezeigten jedoch freigegeben, wenn der Auslösedraht 29 durch

Vorrichtung gesehen in Blickrichtung des Pfeiles VI den Lichtbogen oder die auf ihn einwirkende

in F i g. 5 und Schweißwärme durchschmilzt. Der Auslösedraht 29

F i g. 7 schematisch die Anordnung, in der erfin- 65 stellt somit einen Auslösemechanismus zum Abheben

dungsgemäße Vorrichtungen längs der Schweißnaht der Kontaktelektrode 3 dar. Durch Drehen an der

aufgebaut werden. Stellschraube 32 läßt sich der Kontrollstab 6 nach

In der in den F i g. 2, 3 und 4 dargestellten ersten oben oder unten auch nach dem Einhängen des Aus-

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lösedrahtes 29 in den Auslösehaken 31 verschie- durch wird die Kontaktelektrode 3 auf die Ab-

ben. schmelzelektrode 35 aufgesetzt oder dieser fast bis

Mit Bezugszeichen 33 ist ein Stoßdämpfer aus zur gegenseitigen Berührung genähert. Nach dem Gummi bezeichnet, der dazu dient, den bei der Rück- Einhängen des Auslösedrahtes 29 in den Auslöseführung des Kontrollstabes 6 unter der Federkraft 5 haken 31 wird dieser von den Stiften 30 des Stützentstehenden Stoß zu absorbieren. Zwischen dem elementes 14 gehalten. Nach dem Niederdrücken unteren Ende des Zylinders 11 und dem Isolator 4 wird der Knopf 28 freigegeben, so daß nunmehr unter ist ein Balg 34 angeordnet, der diesen Teil der Vor- der Federwirkung sich der Auslösehaken 31 zusamrichtung vor Schmutz- und Staubeinwirkungen men mit dem Kontrollstab 6 wieder nach oben beschützen soll. ίο wegen möchte. Diese Bewegung wird jedoch durch

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die den Auslösedraht 29 verhindert, d. h. genauer gesagt, F i g. 1 A bis 1 D die Wirkungsweise des Schweißver- es findet lediglich eine Aufwärtsbewegung in dem fahrens erläutert, für das die erfindungsgemäße Vor- Maße statt, das die Lose des Auslösedrahtes 29 errichtung bestimmt ist. Die Abschmelzelektrode 35 laubt. Dadurch wird der Auslösedraht 29 zwischen trägt Abstandsringe 36 aus isolierendem Material, die 15 den Stiften 30 und dem Auslösehaken 31 gespannt die Elektrode 35 in einem bestimmten Abstand von und letztlich der Kontrollstab 6 sowie der Druckden miteinander stumpf zu verschweißenden Werk- stab 5 in ihrer unteren Position gehalten,
stücken 1 und 2 halten. Mit 37 ist ein Flußmittel be- Als nächster Schritt wird der gegebenenfalls bezeichnet. In den F i g. 1A und 1B ist das hier zu er- stehende Spalt zwischen der Kontaktelektrode 3 und läuternde Schweißverfahren und die Anwendung der 20 der Abschmelzelektrode 35 beseitigt, indem die Steilerfindungsgemäßen Vorrichtung auf die Schweißung schraube 32 angezogen wird. Dadurch wird der Koneiner Stumpfnaht, in den F i g. 1 C und 1D auf die trollstab 6 zusammen mit den übrigen Anpreßele-Herstellung einer Kehlnaht dargestellt. Die Abstands- menten nach unten verschoben. Durch die Stellringe 36 sind in Achsrichtung der Abschmelzelek- schraube 32 läßt sich entsprechend der Zusammentrode 25 voneinander im Abstand angeordnet. An- 25 drückung der Feder 10 die von der Kontaktelekschließend an das Einlegen der Abschmelzelektrode trode 3 auf die Abschmelzelektrode 35 übertragene 35 in die aufzufüllende Schweißkerbe wird das Fluß- Haltekraft einstellen. Da die Zusammendrückung der mittel 37 darüber geschüttet. Bei diesem Schweißver- Feder 10 der Andruckkraft zwischen den Elekfahren ist es notwendig, einen Elektrodenhalter vor- troden 3 und 35 proportional ist, kann diese durch zusehen, der die Abschmelzelektrode 35 gegen die 30 das Fenster 21 von der Anzeigeskala 20 abgelesen Metallteile 1 und 2 drückt und gleichzeitig den er- werden. An dieser Skala wird nämlich die Relativforderlichen Schweißstrom zuführt. verschiebung zwischen dem Kontrollstab 6 und dem

Im folgenden wird die Anwendung der erfindungs- Druckstab 5 ausgehend von dem Bezugspunkt angegemäßen Vorrichtung erläutert. zeigt, der dem Aufsetzen der Kontaktelektrode 3 auf

Nach dem Einlegen der Abschmelzelektrode 35 in 35 die Abschmelzelektrode 35 entspricht. An Hand dieder vorstehend erläuterten Weise werden erfindungs- ser dadurch erfolgten Anzeige läßt sich die Andruckgemäße Vorrichtungen längs der Schweißnaht auf kraft beliebig einstellen. Auf gleiche Weise wie eben die zu verschweißenden Metallteile 1 und 2 aufge- erläutert, werden alle übrigen Haltevorrichtungen setzt, so daß sie einen bestimmten Abstand vonein- längs einer Schweißnaht eingestellt,
ander einhalten. Die jeweilige Neigung der Kontakt- ₄₀ Nach dem Einstellen und Ausrichten der Kontaktelektrode 3 gegenüber der Ebene der Werkstücke 1 elektroden 3 und dem Aufsetzen des festen Fluß- und 2 kann in geeigneter Weise durch die Tragarme mittels 19 auf die Abschmelzelektrode 35 oder in den 26 eingestellt werden. Anschließend werden die Schweißbereich, wird über das Kabel 23 ein An-Schraubverbindungen 27 angezogen, so daß die Kon- schluß zu einem Schweißgenerator 38 od. dgl. hertaktelektrode in der gewünschten Neigung verbleibt. ₄₅ gestellt. Schließlich wird das für die verdeckte Licht-Beim Herstellen einer Stumpfschweißnaht ist zweck- bogenschweißung erforderliche Flußmittel 37 in gemäßigerweise die erfindungsgemäße Vorrichtung so eigneter Höhe über die Abschmelzelektrode 35 geangeordnet, wie dies die F i g. 2 und 3 zeigen, wäh- streut, so daß die Abschmelzelektrode 35 vom Flußrend bei der Herstellung einer horizontalen Kehlnaht mittel völlig verdeckt ist.

die aus F i g. 1 C ersichtliche Winkelstellung der 50 Nach dem Einschalten des Schweißstromes springt

Kontaktelektrode 3 sinnvoll ist. zwischen der Abschmelzelektrode 35 und den zu ver-

Die wesentliche Rolle beim Abheben der Kontakt- schweißenden Werkstücken ein Lichtbogen über; der elektrode 3 von der Abschmelzelektrode 35 während eigentliche Schweißvorgang beginnt. Nähert sich der des Schweißvorganges spielt der Auslösedraht 29. Wie Lichtbogen dem erfindungsgemäßen Elektrodenhaivorstehend erläutert, ist der Auslösedraht 29 am 55 ter, dann verbrennt oder schmilzt der Auslösedraht unteren Ende des festen Flußmittels 19 eingehakt. 29 am unteren Ende des festen Flußmittels 19, so Durch Drehen an der Stellschraube 17 wird das daß dadurch der Auslösehaken 31 freigegeben wird, untere Ende des festen Flußmittels 19 mit der Ab- Folglich hebt die Kontaktelektrode unter der Einschmelzelektrode 35 in Kontakt gebracht, und zwar wirkung der Rückholfeder 9 sofort und automatisch in einem Abstand von etwa 50 mm vor dem Punkt 60 von der Abschmelzelektrode 35 ab. Der durch die der Schweißstromzuführung, d. h. vor dem Punkt, an Rückführung der Kontaktelektrode 3 erzeugte Stoß dem die Kontaktelektrode 3 auf der Abschmelzelek- wird dabei von dem Stoßdämpfer 33 aufgenommen, trode 35 aufsitzt. Nach dem Niederdrücken des Wenn durch den eben abgehobenen Elektrodenhalter Knopfes 28 bewegt sich der Kontrollstab 6 zusammen kein Schweißstrom mehr der Abschmelzelektrode 35 mit dem oberen Kolben 7 nach unten, so daß auch 65 zugeführt wird, schaltet sich trägheitslos und automaauf die erläuterte Weise der untere Kolben 8 zusam- tisch der nächstfolgende Elektrodenhalter als Zufühmen mit dem Druckstab 5 unter gleichzeitigem Zu- rung ein, so daß der Schweißvorgang ohne jegliche sammendrücken der Rückholfeder 9 bewegt wird. Da- Unterbrechung weiter läuft. Auf diese Weise bewegt

sich der Lichtbogen längs der Schweißnaht, ohne zu verlöschen, und vollzieht die Verbindung der zu verschweißenden Werkstücke. Auf gleiche Weise wie eben erläutert, werden die anschließenden Elektrodenhalter betätigt.

Die F i g. 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsfonn einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bei dieser Ausführungsform kommt ein Zünder 39 zur Anwendung, der durch die entstehende Schweißwärme gezündet wird. Von dem Zünder 39 wird ein Brennröhrchen 40 beaufschlagt, das am unteren Ende des Zylinders 11 und parallel zu diesem befestigt ist. Der Auslösedraht 29', der mit einem Ende am oberen Ende des Zünders 39 befestigt ist, ist wieder um die Stifte 30 verlaufend am unteren Ende des Auslösehakens 31 eingehängt. Insoweit entspricht diese Ausführungsform der in den F i g. 2 bis 4 gezeigten Ausführungsform. Der Kontrollstab 6 wird somit wieder in seiner unteren Lage gehalten und das untere Ende des Zünders oder der Zündschnur 39 mit der Abschmelzelektrode 35 etwa 50 mm vor der Stromzuführungsstelle in Kontakt gebracht. Wird der Zünder 39 durch die Schweißwärme gezündet, so brennt er sehr rasch bis zum Brennröhrchen 40 hin durch und der Auslösedraht 29' wird geschmolzen. Dadurch _a5 wird der Auslösehaken 31 wieder freigegeben und in der vorstehend schon erläuterten Weise die Kontaktelektrode 3 automatisch von der Abschmelzelektrode 35 abgehoben.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Schweißspannung an der Sekundärspule eines in F i g. 7 gezeigten Schweißtransformators erzeugt, wenn dessen Primärspule unter Strom gesetzt wird. Dadurch springt ein Lichtbogen über, wenn ein geeignetes Zündmaterial in die Nähe des Startendes der Abschmelzelektrode 35 gebracht wird. Dadurch läuft ein automatischer Schweißvorgang ab. Am Anfang wird der Lichtbogen an dem Ende der Abschmelzelektrode erzeugt, an dem die Kontaktelektrode näher liegt.

Wenn die Einzelteile des erfindungsgemäßen Elektrodenhalters aus Leichtmetall hergestellt werden, wird die Tragbarkeit des Gerätes noch verbessert.

In dem Werkstoff des Auslösedrahtes und des Zünders 39 kann ein sauerstofferzeugendes Mittel vorgesehen sein, so daß diese mit Sicherheit auch dann brennen, wenn sie stark vom Flußmittel umgeben sind, wo die Zuführung von Sauerstoff naturgemäß gering ist. Vorzugsweise wird für den Zünder 39 eine konstante Brenngeschwindigkeit gewählt und dieser mit einer Spezialummantelung versehen, so daß dieser gegen die Aufnahme von Feuchtigkeit aus der Atmosphäre geschützt ist. Bei Verwendung des Auslösedrahtes 29 reicht es aus, wenn lediglich der Teil der Schlinge durchbrennt, der sich am unteren Ende des festen Flußmittels 19 befindet. Wird jedoch der Auslösedraht 29' mit dem Zünder 39 verwendet, so ist es vorzuziehen, daß der Auslösedraht 29' aus dem gleichen Werkstoff besteht wie der Zünder 39, um zu gewährleisten, daß der Auslösedraht 29' völlig durchbrennt. Vorzugsweise besteht dabei der Auslösedraht 29' aus einer Faser höherer Zugfestigkeit.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Kontaktelektrode 3 vorübergehend fixiert, jedoch beweglich gehalten ist und eine Andrückkraft auf die Abschmelzelektrode im nach unten ausgefahrenen Zustand ausübt. Wenn der ursprünglich zwischen dem Lichtbogen und der Kontaktelektrode angeordnete Auslösedraht durchbrennt, hebt sich die Kontaktelektrode 3 ab. Auf diese Weise vollzieht sich der Schweißvorgang automatisch und es ist gewährleistet, daß die Abschmelzelektrode 35 an jeder Stelle der Schweißnaht den durch die Abstandsringe 36 definierten Abstand von den zu verschweißenden Werkstücken einhält. Da die Kontaktelektrode sofort von der Abschmelzelektrode nach dem Durchbrennen des Auslösedrahtes abhebt, wird der Schweißvorgang nicht unterbrochen. Verglichen mit dem System zur Auslösung der Kontaktelektrode in Abhängigkeit von der Wärmeentwicklung im Bereich des Lichtbogens durch einen Detektor, ist die vorliegende Erfindung billig, konstruktiv einfach aufgebaut und robust. Der erfindungsgemäße Elektrodenhalter ist zuverlässig und Fehlbetätigungen damit sind praktisch ausgeschlossen.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Tragbare Vorrichtung zum Fixieren einer längs der Schweißnaht liegenden Abschmelzelektrode beim kontinuierlichen verdeckten Lichtbogenschweißen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem, auf die zu verschweißenden Werkstücke (1, 2) aufsetzbaren Gestell (25, 26, 11) eine verstellbare und gegen eine Federkraft (9) auf die Abschmelzelektrode (35) aufsetzbare Kontaktelektrode (3) angeordnet ist, die durch ein zwischen dem wandernden Lichtbogen und der Kontaktelektrode (3) im Schweißbereich liegendes Halteelement (29, 29') in stromgebender Berührung mit der Abschmelzelektrode (35) gehalten ist, wobei das Halteelement (29, 29') durch den Lichtbogen ausgelöst und die Kontaktelektrode (3) abgehoben wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement ein Auslösedraht (29,29') ist, der durch einwirkende Schweißwärme durchschmolzen wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösedraht (29) am unteren Ende eines in den Schweißbereich ragenden Ansatzstückes (19) eingehängt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösedraht (29') über eine Zündvorrichtung (39, 40) schmelzbar ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelektrode (3) mit einem in einem Zylinder (11) im Gestell verschieblichen Kolben (8) verbunden ist, der in Abheberichtung der Kontaktelektrode (3) von einer Rückholfeder (9) beaufschlagt ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösedraht (29,29') zwischen einem gestellfesten Punkt (bei 19) und einem relativ zum Gestell verschieblichen Teil der Kontaktelektrode (31) gespannt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelektrode (3) einen Auslösehaken (31) trägt, der in den Auslösedraht (29, 29') einhängbar ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen