DE2505764B2 - Vorrichtung zum Elektrogasschweißen mit zwei Gleitschuhen - Google Patents
Vorrichtung zum Elektrogasschweißen mit zwei GleitschuhenInfo
- Publication number
- DE2505764B2 DE2505764B2 DE2505764A DE2505764A DE2505764B2 DE 2505764 B2 DE2505764 B2 DE 2505764B2 DE 2505764 A DE2505764 A DE 2505764A DE 2505764 A DE2505764 A DE 2505764A DE 2505764 B2 DE2505764 B2 DE 2505764B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- arc
- welding
- conductor
- electrical conductor
- sliding shoes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/0209—Seam welding; Backing means; Inserts of non-horizontal seams in assembling non-horizontal plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/038—Seam welding; Backing means; Inserts using moulding means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/06—Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
- B23K9/073—Stabilising the arc
- B23K9/0737—Stabilising of the arc position
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine zum Elektrogasschweißen bestimmte Vorrichtung mit zwei entlang der mit
einem Lichtbogen und Schweißdraht fortschreitend gebildeten, zwei Teile miteinander verbindenden
Schweißnaht verschiebbaren Gleitschuhen.
Beim Herstellen bestimmter Aufbauten ist es erforderlich,
geneigt oder schräg verlaufende Schweißnähte zu ziehen. Beispielsweise ist es erforderlich,
heim An^i hweißen <lcr iiußcrcn Seitenplatte!! des
Rumpfes eines Tankers etwa gleiche Längen schräg nach aufwärts verlaufender Fugen wie vertikal verlaufender
Fugen zu verschweißen. Obwohl also auch beachtliche Längen Schweißnähte mit geneigt oder
schräg verlaufenden Fugen zu ziehen sind, hat man bisher der maschinellen Herstellung derartiger
Schweißnähte keine Beachtung geschenkt.
Beim Elektrogasschweißen mit zwei entlang der Schweißnaht verschiebbaren Gleitschuhen beträgt der
ίο maximale Neigungswinkel für ein automatisches
Schweißen 15°, jedoch ergeben sich auch schon bei kleineren Neigungswinkeln die unten erläuterten Probleme,
so daß befriedigende Schweißnähte vielfach nicht zu erzielen sind.
ι:- Geneigte oder schräg verlaufende Schweißnähte werden grob in drei Arten unterteilt. Bei einer Art
verläuft die Schweifuge selbst zwar in einer vertikalen Ebene, jedoch sind die miteinander zu verschweißenden
Platten geneigt angeordnet, wie in Fig. 1 gezeigt. Hierbei handelt es sich um sogenannte geneigte Überkopf-Fugen.
Bei einer anderen Art befinden sich die miteinander zu verschweißenden Platten in einer vertikalen
Ebene, während die Schweißfuge geneigt verläuft, wie Fig. 3 zeigt. Hierbei handelt es sich um eine
sogenannte 3-Uhr-Fuge. Bei einer dritten Art sind sowohl die miteinander zu verschweißenden Platten als
auch die Schweiüfuge geneigt angeordnet.
Beim Schweißen geneigt verlaufender Überkopf-Fugen ist die Oberfläche des zwischen den Gleitschuhen
10 und 11 gebildeten Schmelzbades größer als die Dicke der miteinander zu verbindenden Platten.
Daher ist es schwierig, den von Schweißdraht 13 ausgehenden Lichtbogen gleichmäßig die gesamte Oberfläche
des Schmelzbades überstreichen zu lassen. Fer-
j5 ner verläuft der Schweißdraht 13 geneigt zur
Oberfläche des Schmelzbades. Dementsprechend wird die Wärme des Lichtbogens zum größten Teil
in Richtung zum hinten liegenden Gleitschuh 11 geführt, wo ein übermäßig starker Einbrand stattfindet,
so daß sich an der Rückseite, wie F i g. 2 zeigt, Einkehlungen 14 bilden, während an der Vorderseite Überlappungen
15 entstehen und der Einbrand ungenügend ist. Wegen des gegen die Rückseite gerichteten
Lichtbogens strömt geschmolzenes Metall hoher Temperatur und Schlacke zur Rückseite, wo das Metall
der miteinander zu verschweißenden Platten ausgewaschen und dementsprechend der Einbrand zu
stark wird. Daraus resultieren auch der schlechte Einbrand und die Überlappungen an der Vorderseite. Da
■■η an der Vorderseite nicht genügend Schlacke vorhanden
ist, kann hier ein direkter Kontakt zwischen dem geschmolzenen Metall und dem aus Kupfer bestehenden
Gleitschuh stattfinden, wodurch hier die Oberfläche der Schweißraupe aufgerauht werden kann.
Beim Schweißen mit einer geneigt nach abwärts verlaufenden Schweißfuge ergeben sich ähnliche Verhältnisse,
lediglich umgekehrt, so daß auch ähnliche Fehler entstehen können. Beim Schweißen geneigt
verlaufender 3-Uhr-Fugen ergibt sich ein überstarker
M) Einbrand an der oberen Metallplatte 16 mit dem Ergebnis
von Einkehlungen 14, während an der unteren Platte 17 der Einbrand unvollständig ist und Überlappungen
15 entstehen. Kombiniert man das Schweißen der Uberkopf-Fuge und der 3-Uhr-Fuge, so überla-
M gern sich die erläuterten Nachteile, so daß die in Fig. 5
erkennbaren Fehler entstehen.
Auch wenn man den Schweißdraht näher an der Seite zuführt, an der leicht ein unvollständicer Ein-
brand entsteht, lassen sich die aufgezeigten Fehler nicht ganz vermeiden, da die Richtung des Lichtbogens
nicht verändert wird. Führt man den Schweißdraht 13 so zu, daß er etwa rechtwinklig zur Oberfläche
des Schmelzbades endet, wie in Fig. 1 und 3 strichpunktiert angedeutet ist, lassen sich die Fehler
zwar bis zu einem gewissen Grade vermeiden, jedoch ist dies nur für sehr kleine Neigungswinkel möglich.
Außerdem ergeben sich die folgenden Probleme:
Damit der Lichtbogen senkrecht zur Oberfläche des Schmelzbades verläuft, muß der Draht so zugeführt
werden, daß er nicht parallel zur Schweißlinie verläuft,
sondern unter einem bestimmten Winkel. Bei schmalen oder engen Schweißfugen kann daher ein Kontakt
zu den miteinander zu verschweißenden Platten oder den Gleitschuhen erfolgen, so daß sich Schwierigkeiten
in der Praxis ergeben. Da ferner das Metall der oberen Platte 16 abgeschmolzen wird und die
Schmelze in das Schmelzbad fällt, wird stets eine neue Oberfläche der festzuschweißenden Platte freigelegt.
Dadurch ergibt sich ein stärkerer tinbrand bzw. eine größere Einbrandtiefe in der oberen Platte 16. Hingegen
bedeckt das Schmelzbad das Metall der unteren Platte 17, von der dementsprechend keine neuen
Oberflächen freigelegt werden, so daß hier der Einbrand unvollständig ist.
Beim Abwärtsstumpfschweißen stimmt in vielen Fällen die Richtung des erzeugten Lichtbogens nicht
mit der angestrebten Richtung überein, so daß auch hier Fehler, wie ein unvollständiger Einbrand, auftreten
können.
Die geschilderten Nachteile können durch eine Steuerung des Lichtbogens behoben werden. Eine
derartige Anordnung ist für das Elektrogasschweißen aber nicht ohne weiteres anwendbar. Vielmehr müßte
der elektrische Strom über ein Zufuhrglied angelegt werden, das wegen der beim Stromdurchgang entwikkelten
Wärme einen verhältnismäßig großen Querschnitt aufweisen müßte, wodurch sich die Stromdichte
verr.agert und dementsprechend eine wirksame Steuerung der Lage des Lichtbogens nicht möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Elektrogasschweißen von geneigt
verlaufenden Schweißnähten zu schaffen, welche die Herstellung über ihren Querschnitt gleichförmiger
und gleichmäßig eingebrannter Schweißnähte gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß be: einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung mit den
Merkmalen des Kennzeichens des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
sind Gegenstand der Unteransprüche.
Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf der Außenseite wenigstens eines der Gleitschuhe ein wassergekühlter
elektrischer Leiter angeordnet ist, kann ein hoher elektrischer Strom mit hoher Stromdichte
durch den Leiter fließen, so daß man mit einem einen verhältnismäßig kleinen Querschnitt aufweisenden
elektrischen Leiter in der Lage ist, hohe elektrische Ströme zum Erzeugen eines den Lichtbogen steuernden
elektromagnetischen Feldes bis dicht an den Lichtbogen heranzuführen. Die Verwendung wassergekühlter
elektrischer Leiter ist grundsätzlich bekannt (DE-OS 2325 708).
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Neigungsrichtung des Lichtbogens wirksam gesteuert
werden, so daß Schwe,3nähte mit gutem Einbrand, die frei von Fehlem, v/ie Unterschncidungen und
Überlappungen, sind, gezogen werden können.
Die Erfindung wiro nachfolgend unter Hinweis auf
die Zeichnung näher erläutert. Ee zeigt
Fig. 1 eine Darstellung des herkömmlichen Schweißverfahrens zum Schweißen einer geneigten
Überkopf-Fuge, die parallel zu den Kanten der miteinander zu verbindenden Platten verläuft,
Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II aus
Fig.l,
Fig. 3 eine Darstellung des bekannten Schweißverfahrens
zum Schweißen einer geneigt verlaufenden 3-Uhr-Fuge,
Fig. 4 einen Querschnitt nach Linie IV-IV aus Fig. 3,
Fig. 5 einen Querschnitt einer in herkömmlicher Weise geschweißten Schweißnaht, die sowohl senkrecht
als auch horizontal geneigt verläuft,
Fig. 6 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 7 einen Schnitt, aus dem ;ie Anordnung der Gleitschuhe und der elektrischen L:iter gegenüber
den miteinander zu verschweißenden Platten zu erkennen ist,
Fig. 8 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungs'orm
der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 9 ein Diagramm, welches den Mechanismus zum Einstellen der Lage der elektrischen Leiter darstellt,
Fig. 10 die Ansicht eines Fühlers, welcher den Neigungswinkel der Schweißfuge erfaßt,
Fig. 11 eine Darstellung des von der erfindungsgemäßen
Vorrichtung erzeugten elektromagnetischen Feldes,
Fig. 12 eine Darstellung eines anderen von der Vorrichtung erzeugten elektromagnetischen Feldes,
und
Fig. 13 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Fig. 6 zeigt eine erfindungsgemäße automatische Lichtbogenschweißmaschine zum Schweißen von
Ü-jerkopfverbindungen. Diese Schweißmaschine 31
enthält einen an der Vorderseite der Schweißnut befestigten Schweißschleppwagen 32, einen Schleppwagenaufzug
34 zum Anheben und Absenken des Schleppwagens 32 über eine Kette 33 und eine über
ein Kabel 27 geerdete Schweißstromquelle 26.
Im Schweißschleppwagen oder Schweißfahrgestell 32 sind eine Kontaktführungsdüse 19, eine Schweißdrahtrolle
36, ein Zuführungsmotor 18 zum Zuführen eines Schweißdrahtes 13 und Gleitschuhe 10 sowie
11 angeordnet, die während eines Verschiebens an der Vorder- und Rückseite des Bogens ansteigen können.
An den Gleitschuhen, und zwar an nicht zu der Schweißnut weisenden Teilen, sind Stromleiter 20a
und 20b unter elektrischer Isolation von den Streifen angeordnet. Der Schweißschleppwagen 32 kann sich
auf der Seitenflache des zu schweißenden Grundmetalls anheben und absenken, und zwar mittels einer
Vielzahl von Mi.gnetrollen 39.
Der rückwärtige Stromleiter 20£> ist am Schweißwagen
32 über eine Verbindungsstange 37 festgelegt, und beide Stromleiter 2Oo und 20b werden auf dem
Schweißwagen 32 und der Verbindungsstange 37 entsprechend über Verbindungsstücke 38a und 38/? gehalten.
In der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform ist Stromleiter 20a mit der Schweißstromquelle
26 und der Kontaktführungsdüse 19 verbunden. Na türlieh kann eier Stromleiter mit einer unabh.iuumen
elektrischen Quelle verbunden sein, die sich von der Schweißstromquelle unterscheidet. Die Verbindungs
stücke 38 bestehen aus einem Isolationsmaterial, und es ist bevorzugt, daß ihre Positionen vertikal in bezug
auf den Schweißwagen eingestellt werden können, daß sie frei gedreht werden können und daß ihre Abstände
von den Streifen oder Stegen 10, 11 unabhängig gesteuert werden können.
In Fig. 6 ist eine Vorrichtung zum Zuführen von Kühlwasser zu den Stromleitern 20 dargestellt. Wenn
ein Material mit einem großen Neigungswinkel ge
sehweißt wird, irt es notwendig, ilen Lichtbogen ausreichend
weit abzulenken. Zum wirksamen Ablenken des Lichtbogens ist es notwendig, den Stromleiter so
weit wie möglich dem Lichtbogen anzunähern, einen
großen elektrischer! Strom aufzubringen und die Anzahl der angeordneten Stromleiter zu vergrößern. In
diesem Fall ist jeder Stromleiter 20 elektrisch von dem cuiücicii Siiumiciici und licii Grcriisenuncii 10 imiicis
eines Isolationsmaterials 23 isoliert, und der Zentralteil eines jeden Stromleiters 20 ist von einem Kühlwasserkanal
22durchsetzt. Wenn diesem Kanal Kühlwasser zugeleitet wird, ist es möglich, einen großen
elektrischen Strom durch den Stromleiter zu leiten, ohne den Querschnitt desselben zu vergrößern, so daß
der Stromleiter dem Lichtbogen stark angenähert werden kann.
Im Fall eines ÜberkopfschweiÜens von M)0 in bezug
auf die Vertikale sollte der gesamte durch ein oder mehrere Stromleiter zu leitende elektrische Strom zumindest
1500 A betragen. Wenn eine ausreichende Neigung der Lichtbogenrichtung durch Verwenden
von drei Stromleitern ohne Kühlwasserdurchfluß durchgeführt wird, ist es notwendig, jedem der Stromleiter
einen elektrischen Strom von zumindest 500 A zuzuführen. Deshalb sollte der Querschnitt eines je
den Stromleiters vergrößert werden. Bei zu kleinem Querschnitt kann der Stromleiter nicht während einer
langen Zeit benutzt werden, und außerdem wird daelektrische
Isolationsmateml stark abgebaut, wodurch die Dauerhaftigkeit der Maschine als Ganzes
herabgesetzt wird. Da es ferner nicht möglich ist. den Stromleiter dem Lichtbogen anzunähern, wenn der
Querschnitt zu groß ist. wird die Ablenkwirkung des Lichtbogens entsprechend vermindert. Sofern eine
ausreichende Ablenkwirkung des Lichtbogens erzielt werden soll, muß ein wesentlich größerer elektrischer
Strom aufgebracht werden, was jedoch vom wirtschaftlichen Standpunkt her nicht bevorzugt ist. Zusätzlich
nehmen in einem solchen Fall das Gewicht und der Raum des Stromleiters unvermeidbar zu, und
seine Handhabung wird kompliziert. Im Extremfall kann ein solcher Stromleiter praktisch nicht benutzt
werden, da kein ausreichender Raum hierfür zur Verfügung steht.
Wenn der Stromleiter andererseits mit Wasser gekühlt wird, läßt sich sein Volumen oder seine Größe
reduzieren, und es ist möglich, den Bogenerzeugungspunkt derart weit anzunähern, daß eine ausreichende
Neigung der Lichtbogenrichtung leicht erreicht werden kann. Wenn ein elektrischer Gesamtstrom von
1500 A wie im obenerwähnten Fall der Stromleiter ohne Wasserkühlen erforderlich ist und wenn drei
Stromleiter mit Wasserkühlung angewendet werden, kann der Querschnittsbereich eines jeden Stromlei
ters, durch den ein elektrischer Strom von 500 A geleitet wird, wesentlich kleiner als der Querschnittsbe
reich eines Stromleiters ohne Wasserkühlung gemacht werden. Beispielsweise kann selbst bei einem Neigungswinkel der Schweißfuge von 45° eine ausreichende Neigung der Lichtbogenrichtung erhalten
werden. Wenn der Neigungswinkel der Schweißfuge ■ M)" beträgt, ist eine ausreichende Neigung der Lichtbogenrichtung erzielbar, indem ein elektrischer Ge
samtstrom von 900 A verwendet und damit durch jeden der drei Stromleiter ein elektrischer Strom von
300 A geleitet wird. In diesem Fall kann die Quer-
i» schnittsfläche des Stromleiters V^ bis '/|Q derjenigen
Juerschniusfläche ausmachen, die für einen Stromleiter
ohne Wasserkühlung erforderlich ist. Darüber
hinaus hat sich bestätigt, daß andere beim Verwenden
von Stromleitern ohne Wasserkühlung beobachtete Fehler durch Benutzen von Stromleitern mit Wasserkühlung
ausgeschaltet werden können.
Wenn in dem obigen Fall Stromleiter verwendet werden, durch die jeweils ein Strom von 2 A fließen
kanu. Mini 7'i'i Stromleiter erforderlich. Obwohl das
' Gewicht eines Stromleiters reduziert werden kann, ist
für eine solche große Anzahl derartiger Glieder ein großer Raum erforderlich. In einem solchen Fall kam η
keine zufriedenstellende Wirkung durch Stromleiter ohne Wasserkühlung erreicht werden, und die Ma-
-■'. schine st als Ganzes nicht für praktische Zwecke geeignet.
Wenn ferner die elektrische Schweißstromquelle auch als elektrische Quelle für die Stromleiter
benutz' wird und ein großer elektrischer Strom von MH) A oder mehr zum Aufrechterhalten einer großen
Schweißwirksamkeit zur Anwendung kommt, sind Stromleiter vom wassergekühltem Typ unentbehrlich.
Im Hinblick auf die Anlagekostcn, den Verbrauch an elektrischer Leitung und dergleichen ist das Schweißverfahren,
bei dem die Schweißstromquelle als elektrische Quelle zum Aufbringen eines elektrischen
Stroms für die Stromleiter benutzt wird, bevorzugt gegenüber dem Schweißverfahren, bei dem eine um der
Schweißstromquelle unabhängige elektrische Quelle lur die Stromleiter vorgesehen ist.
;■ Einige zu schweißend-.· Fugen, beispielsweise gek-ümniie
f'-ugcη von äußeren Seitenplatten von Schiffen,
haben einen nicht konstanten, sondern sich ändernden
Neigungswinkel. Im Fall einer derartigen gekrümmten Fuge mit einem Neigungswinkel, der sich
• kontinuierlich von 45 ; bis 0= (vertikal) gemäß Fig. S
ändert, sollte die Position lies Stromleiters relativ zur
Lichtbogenposition geändert werden. Im einzelnen werden die Befestigungsposition und oder der Befestigungswinkel
des Stromleiters geändert, um hier-
■·■■ durch die auf den Lichtbogen ausgeübte Kraft des
durch den Stromleiter geführten elektrischen Sporns und oder die Richtung dieser Kraft mit dem Ergebnis
zu ändern, daß die Neigungsintensität des Lichtbogens und/oder die Richtung der Lichtbogenneigung ge-
5ί steuert werden können, und zwar trotz der Änderung
in den Schweißbedingungen infolge der Änderung des Neigungswinkels der Fuge. Die Temperatur des Kühlwassers
wird an der Kühlwasserablaßseite der vorderseitigen und rückseitigen Gleitschuhe 10 und 11 mittels
Temperaturerfassungsgliedern 24a und 24b gemäß Fig. 8 gemessen, und die Position der Stromleiter
20 wird so verändert, daß die Differenz zwischen den erfaßten Temperaturen oder das Verhältnis derselben
konstant gehalten wird. Dadurch werden die Intensität der Ablenkung des Lichtbogens gesteuert
und der Schweißeinbrand konstant gehalten. Der Schweißeinbrand hängt mit der Wärmezufuhr zu beiden
vorderen und rückwärtigen Gleitschuhen zusam-
men, und im allgemeinen führt eine große Wärmezufuhr
zu einem größeren Einbrand. Es wird manchmal bevorzugt, daß die Wärmezufuhr zu einem der vorderen
oder rückwärtigen Gleitschuhe größer als zum anderen ist. In einem solchen Fall werden gute Resultate
erzielt, wenn die Position des Stromleiters 20 so eingestellt wird, daß die Differenz oder das Verhältnis
zwische" den Wärmezufuhrgrößen zu beiden Gleitschuhen 'constant ist.
Die Wärmezufuhr Q ergibt sich wie folgt:
(J1 (Vorderseite) = /, (T1 - /„,) .Iniilc/Srkundc
Q. (Rückseite) ■- /,(/', /'„.(Joule Sekunde
wobei y, und (J. für die Wärmezufuhr zu den vorder. η und rückwärtigen Streifen bzw. Stegen oder Schuhen stehen, wobei /. und I2 (cm's) die Menge des /u den vorderen und rückwärtigen Gleitschuhen geführten Kühlwassers darstellen und wobei T1 sowie 7 . (° C) die Temperaturen des von den vorderen und rückwärtigen Streifen abeelassenen Kühlwassers sind, wahrend T111 und T02 die Temperaturen u'cs zu den vorderen und rückwärtigen Gleitschuhen geleiteten Kühlwassers bedeuten.
(J1 (Vorderseite) = /, (T1 - /„,) .Iniilc/Srkundc
Q. (Rückseite) ■- /,(/', /'„.(Joule Sekunde
wobei y, und (J. für die Wärmezufuhr zu den vorder. η und rückwärtigen Streifen bzw. Stegen oder Schuhen stehen, wobei /. und I2 (cm's) die Menge des /u den vorderen und rückwärtigen Gleitschuhen geführten Kühlwassers darstellen und wobei T1 sowie 7 . (° C) die Temperaturen des von den vorderen und rückwärtigen Streifen abeelassenen Kühlwassers sind, wahrend T111 und T02 die Temperaturen u'cs zu den vorderen und rückwärtigen Gleitschuhen geleiteten Kühlwassers bedeuten.
Wenn mit den Kühlwasser-Strömungseinstellungsglicdern
25« und 25b, die an den vorderen und rückwärtigen Gleitschuhen angebracht sind, die Beziehung
/, = I2 eingestellt wird und wenn das Kühlwasser von
demselben Einlaß zu beiden vorderen und rückwärtigen Gleitschuhen gelangt, ergibt sich die folgende
Gleichung unter Berücksichtigung der Tatsache, daß lih T i
g
gleich T112 ist:
gleich T112 ist:
Bei einer Annahme eines konstanten Wertes von / ergibt sich die Beziehung (Qx — ß,~(Tx — T2).
Dementsprechend kann die Differenz der Temperaturen T1 und T2 als Differenz der Wärmezufuhrgrö- r.
Lten Qx und Q2 betrachtet werden. Ferner kann im
Fall des Wärmezufuhrverhältnisses wegen der Beziehung ß,/ß2 = TxIT2 dieses Verhältnis allein schon
durch Messung der Temperaturen T1 und T2 bestimmt
werden. ><>
Bei der erfindungsgemäßen Schweißmaschine wird gemäß der obigen Erläuterung die Position der
Stromleiter so eingestellt, daß die Differenz oder das Verhältnis zwischen den Temperaturen des von den
vorderen und rückwärtigen Stegen abgelassenen 4-, Kühlwassers konstant gehalten wird. Ein Beispiel eines
Mechanismus zur Durchführung dieses Merkmals ist in Fig. 9 dargestellt. Die Temperaturen des von
den vorderen und rückwärtigen Gleitschuhen abgelassenen Kühlwassers werden von Thermoelementen w
41 und 42 erfaßt, die in den Wasserablaßleitungen der vorderen und rückwärtigen Gleitschuhe angeordnet
sind. Die Temperaturen werden in Abhängigkeit von Signalen der Thermoelemente mittels Potentio
metern 43 und 44 eingestellt. Ein in Abhängigkeit von der Differenz zwischen den Weiten zu betätigendes
Anzeigeglied 45 ist stromabwärts angeordnet, und ein Signal vom Anzeigeglied 45 wird durch einen Verstärker 46 verstärkt, wobei ein Motor in Abhängigkeit
von dem verstärkten Signal angetrieben wird, um den Stromleiter über ein Zahnstangenritzel 48 zu bewegen. Natürlich kann die beschriebene Einstellung der
Position des Stromleiters auch einfacher durch Verwendung eines Quecksilberthermometers und durch
Verschieben des Stromleiters in Abhängigkeit von den abgelesenen Werter, erreicht werden.
Fig. 10 stellt einen Mechanismus zum Einstellen der Postion des Stromleiters in Abhängigkeit von dem
Neigungswinkel der Schweißfuge dar. Eine Zahn
stange 48r ist in einer an dem Wagenrahmen befestig ten Führung 52 verschiebbar angebracht, und eir
Stromleiter 20 ist an der Zahnstange befestigt. Eit die Zahnstange 4Sr antreibendes Ritzel 49p ist ein
stückig mit einem Hebel 50 ausgebildet, und di< Drehwellc des Ritzels 48p ist mit einem sich von dei
Führung 52 erstreckenden Arm 63 verbunden, so dal das mit dem Hebel und einer Winkelanzeigenadel 4i
ausgebildete Ritzel unabhängig um die Drehwelle ge dreht werden kann. Die Winkelanzeigenadel 49 dreh
siih in Abhängigkeit mit dem Neigungswinkel, dei sich mit der Verschiebung des sich beim Fortschreitet
der Schweißung bewegenden Wagens ändert. Die Na del zeigt den Neigungswinkel auf einer Winkelskali
51 an. Die Winkelanzeigenadel 49 wird so gedreht datt das Kopfende der NadH 49 in Richtung dei
Schwerkraft (Abwärtsrichtung) zeigt. Der Hebel 5( am Ritzel 48;; wird in Übereinstimmung mit derr
durch die Winke'an/eigenadel 49 angezeigten Winke gebracht, und zwar durch Betätigen des Hebels 50
Durch den ei wähnten Mechanismus kann der Strom leiter leicht auf eine optimale Position bei dem Neigungswinkel
eingestellt werden. Die obigen mechanischen Funktionen können auch durch Einführen eines
geeigneten Servomechanismus automatisiert werden.
In den vorstehenden Ausführungsformen wurde das Uberkopfschweißen erläutert, doch es ist dem
Fachmann geläufig, daß in diesen Ausführungsformer auch >Dreiuhrfugen<, waagerechte Fugen an stehende!
Wand, in ähnlicher Weise geschweißt werden könner (Fig. 3). Im Fall des Dreiuhrschweißens ist es erforderlich,
den Lichtbogi. η gegen das Grundmetall Π zu neigen, und dieses wird leicht durch ein derartiges
Festlegen des Stromleiters erreicht, daß der Winkel zur Schweißfuge 90° C beträgt, obgleich der Stromleiter
drehbar angeordnet ist.
Die Fig. 11 und 12 sind Schnittansichten zur Darstellung
der Schweißzone beim Verwenden eines Magr.etkörpers. Eine magnetische Substanz, beispielsweise
eine Weichstahl- oder Siliziumstahlplatte, hai eine spezifische Permeabilität, die 500- bis lOOOmal
so groß wie diejenige einer unmagnetischen Substanz, wie Luft und Kupfer, ist. Wenn ein magnetischer Körper
61 an der nicht zum Gleitschuh 10 weisenden Seite auf dem Stromleiter 20 angeordnet wird, werden die
Flußdichte am Lichtbogen verstärkt und die Ablenkung des Lichtbogens in ähnlicher Weise vergrößert,
so daß die Magnetkraftlinie 62 wirkungsvoll zum Lichtbogen gerichtet wird. Wenn demnach der magnetische
Körper 61 in der obenerwähnten Weise angeordnet wird, kann eine größere Ablenkung des
Lichtbogens mit einem kleineren elektrischen Strom als in dem Fall erhalten werden, wo kein magnetischei
bzw. magnetisierbarer Körper verwendet wird. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich somit ein wirtschaftlicher Vorteil. Da ferner die Querschnittsfläche
des Stromleiters vermindert werden kann, kann dei Raum für den Stromleiter kleiner ausgebildet und die
Handhabung erleichtert werden. Wenn ferner eine konkave oder U-förmige Aussparung am Außenumfang des magnetischen Körpers gemäß Fig. 12 ausgebildet wird, werden die im Zusammenhang mit
Fig. 11 erwähnten Vorteile noch vergrößert. Im einzelnen wird die Dichte der von einem Ende des magnetischen Körpers 61 ausgehenden Magnetkraftlinien 62 am Bogen erhöht, und die Richtung oder die
9 10
Verlaufsposition der Magnetkraftlinien kann durch von Stromleitern benutzt werden,
die Form des magnetischen Körpers geeignet gesteu- Gemäß den obigen Ausführungen kann bei der er-
ert werden. findungsgemäßen Schweißmaschine die Neigungs-
WieausFig. 13 zu ersehen ist, kann ein Gleitschuh richtung des Lichtbogens wirksam gesteuert werden.
10 an einem nicht zur Schweißnut zeigenden Teil eine ">
und es können daher in stabiler Weise Schweißdurch-
Aussparung71 zum Aufnehmen eines Stromleiters 23 dringungen erzielt werden, die frei von Fehlern, wie
aufweisen. Selbstverständlich kann auch eine Vielzahl Unterschnitten und Überlappungen, sind.
Hierzu 4 Blatt Zcichnunccn
Claims (9)
1. Vorrichtung zum Elektrogasschweißen mit zwei entlang der mit einem Lichtbogen und
Schweißdraht fortschreitend gebildeten, zwei Teile miteinander verbindenden Schweißnaht
verschiebbaren Gleitschuhen, dadurch gekennzeichnet, daß an einer der Schweißnaht
abgewandten Seite wenigstens eines der Gleitschuhe (10,11) gegenüber diesem elektrisch isoliert
wenigstens ein wassergekühlter, von elektrischem Strom durchflossener und damit die
Richtung des Lichtbogens steuernder elektrischer Leiter (20; 20a, 20b) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Leiter (20; 20a, 20b) einen
Kühlwasserkanal (22) enthält.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter
(20; 20a, 2Qb) vorn Schwcißstrorn durchflossen
ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter (20; 20a, 206) gegenüber dem Lichtbogen
verstellbar und einstellbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Lage des elektrischen Leiters (20; 20a, 20b) zum Lichtbogen
und/oder seine Richtung zur Richtung des Lichtbogens in Abhängigkeit von der von jeweils
einem Fühler (24a; 2Tb) separat gemessenen Temperatur des Künlwasscrs der Gleitschuhe (10
und 11) einstellbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Lage
des elektrischen Leiters (20; 20a, 20b) zum Lichtbogen und/oder seine Richtung zur Richtung des
Lichtbogens in Abhängigkeit von dem von einem Fühler (49) gemessenen Neigungswinkel der
Schweißnut einstellbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gleitschuh (10, 11) an einer der Schweißnut abgewandten
Seite eine Aussparung (71) zum Aufnehmen des elektrischen Leiters (20; 20a, 20b) aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem elektrischen Leiter (20) an einer von dem betreffenden
Gleitschuh (10; 11) abgewandten Seite ein magnetischer Körper (61) befestigt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der magnetische Körper (61) konkav ausgebildet ist.
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1800474A JPS50112246A (de) | 1974-02-13 | 1974-02-13 | |
JP1800574A JPS5536436B2 (de) | 1974-02-13 | 1974-02-13 | |
JP1968374A JPS50114361A (de) | 1974-02-19 | 1974-02-19 | |
JP2502474U JPS50112730U (de) | 1974-03-01 | 1974-03-01 | |
JP2502574U JPS50112731U (de) | 1974-03-01 | 1974-03-01 | |
JP2557574A JPS50118944A (de) | 1974-03-04 | 1974-03-04 | |
JP7592774U JPS513627U (de) | 1974-06-26 | 1974-06-26 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2505764A1 DE2505764A1 (de) | 1976-01-15 |
DE2505764B2 true DE2505764B2 (de) | 1980-01-24 |
DE2505764C3 DE2505764C3 (de) | 1980-09-25 |
Family
ID=27563808
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2505764A Expired DE2505764C3 (de) | 1974-02-13 | 1975-02-12 | Vorrichtung zum Elektrogasschweißen mit zwei Gleitschuhen |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4017709A (de) |
BE (1) | BE825490A (de) |
DE (1) | DE2505764C3 (de) |
DK (1) | DK51275A (de) |
FR (1) | FR2260416B1 (de) |
IT (1) | IT1031701B (de) |
SE (1) | SE7501555L (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2529674A1 (de) * | 1975-07-03 | 1977-01-20 | Linde Ag | Schweissvorrichtung |
US4095085A (en) * | 1975-09-29 | 1978-06-13 | Kobe Steel, Limited | High efficiency arc welding process and apparatus |
IT1084153B (it) * | 1976-08-16 | 1985-05-25 | Kobe Steel Ltd | Apparato automatico di saldatura,per saldare verso l'alto giunti curvi |
US4104499A (en) * | 1976-11-02 | 1978-08-01 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Electric arc welding gun |
US20090090427A1 (en) * | 2007-10-05 | 2009-04-09 | Kwang Hee Yun | Welding Wire Weaving Apparatus for Submerged Arc Welding Carriage |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE64292C (de) * | A. SlEBURG in Hannover—Körtingsdorf | Schultafel | ||
US2152194A (en) * | 1936-04-17 | 1939-03-28 | Union Carbide & Carbon Res Lab | Electric welding |
US2794901A (en) * | 1955-02-15 | 1957-06-04 | Chicago Bridge & Iron Co | Automatic vertical welder |
US3204082A (en) * | 1963-07-29 | 1965-08-31 | Inst Elektroswarki Patona | Device for electric welding of vertical and inclined seams |
US3806695A (en) * | 1972-01-17 | 1974-04-23 | Lincoln Electric Co | Method for vertical-up open-arc welding using molding shoes |
US3854028A (en) * | 1973-09-18 | 1974-12-10 | Union Carbide Corp | High speed vertical electro-slag welding |
-
1975
- 1975-02-12 DK DK51275*#A patent/DK51275A/da not_active Application Discontinuation
- 1975-02-12 DE DE2505764A patent/DE2505764C3/de not_active Expired
- 1975-02-12 IT IT7520219A patent/IT1031701B/it active
- 1975-02-12 FR FR7504385A patent/FR2260416B1/fr not_active Expired
- 1975-02-12 SE SE7501555A patent/SE7501555L/xx unknown
- 1975-02-13 BE BE153324A patent/BE825490A/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-02-13 US US05/549,474 patent/US4017709A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2260416B1 (de) | 1979-09-14 |
BE825490A (fr) | 1975-05-29 |
DK51275A (de) | 1975-10-06 |
DE2505764C3 (de) | 1980-09-25 |
FR2260416A1 (de) | 1975-09-05 |
US4017709A (en) | 1977-04-12 |
DE2505764A1 (de) | 1976-01-15 |
IT1031701B (it) | 1979-05-10 |
SE7501555L (sv) | 1975-10-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1515197C3 (de) | Energiestrahl-Schweiß verfahren | |
CH457652A (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Schweissen von Gegenständen aus Metall | |
DE2030182A1 (de) | Steuerung des Lichtbogens beim auto matischen Schweissen | |
DE2506636A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum automatischen elektrischen schweissen | |
DE2456512C3 (de) | Anordnung zur Regelung der Eintauchtiefe von Abschmelzelektroden in Elektroschlacke-Umschmelzöfen | |
DE69726658T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Lichtbogenschweissen mit Schmelzelektrode | |
DE3143812A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum drei-uhr-schweissen in enger nut | |
DE2505764B2 (de) | Vorrichtung zum Elektrogasschweißen mit zwei Gleitschuhen | |
DE2041749A1 (de) | Schweissverfahren zum Verbinden aneinanderliegender Kanten von Metallteilen | |
DE1905770C3 (de) | Vorrichtung zum Auftragschweißen auf metallische Werkstücke unter Verwendung eines Gleichstromlichtbogens | |
DE2640270C3 (de) | Überkopf-Unterpulverschweißverfahren | |
WO1993002829A1 (de) | Rippenrohr | |
DE1806513A1 (de) | Insbesondere mit hochfrequentem Strom arbeitendes Schweissverfahren sowie Vorrichtung zu seiner Ausfuehrung | |
DE2736856A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum automatischen gesteuerten aufwaertsschweissen insbesondere kurvenfoermig verlaufender schweissnaehte | |
DE1565691B2 (de) | Verfahren und vorrichtung zum unterpulverschweissen dicker stahlbleche | |
DE2823293C2 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Schweißverbindung von aus Metallblechen bestehenden Werkstücken durch Parallellichtbogenschweißen | |
DE2511915C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum teilautomatisierten Lichtbogenschweißen mit fugengesteuertem Schweißguteinbringen | |
DE19635843C2 (de) | Rohrschweißanlage zur Herstellung eines geschweißten Rundrohres aus einem flachen Materialband | |
DE4206583C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden zweier themoplastischer Bauteile | |
DE1690491B1 (de) | Vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung eines koaxialkabels | |
DE1615472B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Verschweissen senkrecht uebereinander angeordneter Bleche von wenigstens 25 mm Staerke laengs einer waagerecht verlaufenden Naht | |
DE2333440C3 (de) | Verfahren zum Elektroschlacke-SchweiBen | |
DE1527769A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines gerippten Rohres fuer Waermeaustauscher und Vorrichtung fuer die Herstellung eines nach diesem Verfahren gebildeten gerippten Rohres | |
DE1615523C (de) | Lichtbogenschweißverfahren fur dicke Stahlteile | |
DE2628959C3 (de) | Düsenanordnung für Elektro-Schlacke-Schweißmaschinen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |