DE660039C

DE660039C - Verfahren zur Stromzufuehrung bei der elektrischen Lichtbogenschweissung

Info

Publication number: DE660039C
Application number: DEN38537D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Josef Geisen
Original assignee: Julius Pintsch AG
Current assignee: Julius Pintsch AG
Priority date: 1935-08-27
Filing date: 1935-08-27
Publication date: 1938-05-16

Description

Es ist beim elektrischen Lichtbogenschweißen bekannt, dem Werkstück den Schweißstrom an zwei Stellen zuzuführen und die Zuführungskontakte auf dem Werkstück verschiebbar anzuordnen, so daß sie der jeweiligen Lage des Lichtbogens zweckmäßig angepaßt werden können. Bei diesen bekannten Vorrichtungen werden beide Kontaktstücke gleichzeitig auf dem Werkstück verschoben.

Bei der Handschweißung mit den üblichen kurzen Metallelektroden von beispielsweise 300 bis 450 mm Länge kann während des Abschmelzens einer Elektrode die Lage der Kontaktstücke auf dem Werkstück unverändert bleiben, weil hierbei die relative Lage • der Kontaktstücke zum Lichtbogen sich so wenig ändert, daß die Blaswirkung dadurch nicht nennenswert beeinflußt wird. Die Kontaktstücke können deshalb vor Beginn des Verschweißens einer neuen Elektrode, also im stromlosen Zustande, entsprechend dem Fortschreiten der Schweißung jeweils ein Stück weiter bewegt werden. Bei Anwendung von Kohleelektroden, oder ungewöhnlich langen Metallelektroden und besonders bei der automatischen Lichtbogenschweißung ist es dagegen notwendig, auch während des Sch weiß Vorganges die Kontaktstücke zu verschieben. Hiermit war jedoch der Nachteil verbunden, daß sich eine fehlerfreie Schweißung bei der bisher üblichen Arbeitsweise nicht mit Sicherheit erreichen ließ.

Die Oberfläche der zu schweißenden Werkstücke ist fast stets mit einer mehr oder weniger starken Zunderschicht bedeckt, die z. B. beim Walzen und Glühen des Werkstoffes entsteht und die den elektrischen Strom schlecht leitet. An den Berührungspunkten eines verschiebbaren, also nicht sehr fest angepreßten Kontaktstückes mit der verzunderten Werkstückoberfläche erhitzt sich bei Beginn des Durchganges eines starken Schweißstromes von beispielsweise 150 bis 600 Amp. der Zunder zunächst örtlich sehr stark, oft unter sichtbarer Glühers cheiniung, wobei eine Vergrößerung der Berührungsstellen durch Erweichung des Zunders und dadurch eine Verringerung des elektrischen Übergangswiderstandes entsteht. Oft findet auch nach Durchschmelzen der Zunderschicht eine leichte punktweise Vers chweißung des Kontaktstückes mit dem Werkstück sitatt. Wenn nur ein Kontaktstück vorhanden ist und man dieses während des Stromdurchganges auf dem. verzunderten Werkstück verschiebt, wird die Berührung mit dem Werkstück gelockert, und es entsteht während des Verschiebens ein kurzer Lichtbogen bzw. ein Funkenstrom, an dessen Auftreten ohne weiteres ein erheblicher Übergangswiderstand erkennbar ist, der den Schweißstrom während des Verschiebens schwächt und leicht Eehlschweißumgen zur Folge haben kann. Diese Nachteile konnten auch bei einer weiteren be-

*) Von dem Patentsitcher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Josef Geisen in Fürstenwalde, Spree.

Claims

kannten Einrichtung zum automatischen elektrischen Lichtbogenschweißen nicht vermieden werden, bei der vor und hinter dem Schweißkopf die Kontakstücke im Form federnd gelagerter Rollen angeordnet waren., welche gleichzeitig mit dem Vorwärtsgang, der Elektrode bewegt wurden. Wenn auch bei dieser Einrichtung dafür Sorge getragen war, daß die Stromzuführung bei der Umkehr ίο der Schweißrichtung nicht unterbrochen wurde, so· ließ sieh doch ein zuverlässiger und störungsfreier Stromübergang durch die die Werkstückoberfläche bedeckende Zunderschicht bei dem Abrollen des Kontaktstükkes über diese Oberfläche nicht erreichen.

Die Erfindung geht von der bekannten Arbeitsweise aus, bei der die Stromzuführung während des Schweißens durch Verlegen mindestens zweier Kontaktstellen erfolgt, und besteht darin, daß die Kontaktstellen derart abwechselnd auf dem 'Werkstück verschoben werden, daß während des Schweißens mindestens eine der Kontaktstellen gegenüber dem Werkstück in Ruhe ist. Hierbei übernimmt das in. Ruhe befindliche Kontaktstück während des Verschiebens der anderen Kontaktstücke praktisch -den gesamten Stromübergang, was daran erkennbar ist, daß bei dem Verschieben, der anderen Kontaktstücke an diesen keine oder nur ganz kleine Funken sichtbar sind.

Die einfachste Ausführung des Erfkidungsgedankens besteht darin, daß zwei oder mehr Kabel zur Zuleitung des Schweißstromes zum Werkstück angeordnet werden, deren jedes in ein Kontaktstück endet, das z. B. durch sein genügend groß zu haltendes Eigengewicht fest auf dem Werkstück aufliegt. Die Kontaktstücke werden abwechselnd auf dem Werkstück verschoben. Hierbei muß jedoch jedes Kabel einen so großen Querschnitt haben, daß es allein ohne schädlichen Spannungsabfall oder unzulässige Erwärmung den ganzen Schweißstroan führen kann, und zwar auch während längerer Zeit, da die Übergangswiderstände auch der ruhenden Kontaktstücke gegen das Werkstück und dadurch die Stromstärken in den Kabeln sehr verschieden sein können.

Da jedoch derartige Kabel, welche in der Regel 10 bis 20 m lang sein müssen, für .hohe Stromstärken sehr schwer, unhandlich und teuer werden können, besteht eine besonders vorteilhafte Ausbildungsform der Erfindung noch in folgendem:

Man kann gemäß der Erfindung mit einem einzigen Zuführungskabel auskommen, wenn man besondere Verbindungsteile zwischen den Kontaktstücken anordnet, die diese elektrisch ^6ü gut leitend miteinander verbinden und eine genügende relative Verschiebung der Kon« taktstücke gegeneinander gestatten, z. B. durch Verwendung biegsamer Metallstücke, gewell-,.ter Metallbander oder Einschaltung von Bolzen- oder Kugelgelenken.

?Jn manchen Fällen ist allerdings auch eine ,■starre Verbindung von zwei Kontaktstücken -brauchbar, wenn diese so ausgeführt sind, daß sie nur mit einem Teil auf dem Werkstück aufliegen, der beim Verschieben des anderen Kontaktstückes als Drehpunkt dient und der so kleiin gehalten oder gegen das Kontaktstück leicht drehbar ausgeführt ist, daß der Widerstand gegen Drehung wesentlich geringer ist als gegen Verschiebung. Dasselbe wird erzielt, wenn man ein einziges, genügend langes Kontaktstück ausführt, das mit zwei voneinander genügend entfernten Punkten leitend an dem Werkstück anliegt, welche Punkte abwechselnd unter Drehung um den anderen Kontaktpunkt bewegt werden.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel mit zwei Kontaktstücken erläutert. Die beiden Kontaktstücke ι und 2 liegen durch ihr Eigengewicht auf dem Werkstück 6 auf und sind durch zwei Metallstangen 3 unter Einschaltung elektrisch gut leitender Gelenke 4 miteinander verbunden. An einem der Kontaktstücke ist mittels eines Kabelschuhes das mit Isoliermantel versehene Kabel S angebracht, das dem Werkstück 6 den Schweißstrom zuführt. Zwei mit Handgriffen versehene Stangen 7 ermöglichen ein bequemes, abwechselndes Verschieben je eines der Kontaktstücke. Bei großen Stromstärken kann es zweckmäßig sein, zwei Zuführungskabel zum Werkstück vorzusehen und das zweite in gleicher Weise, wie in der Abbildung für das eine Kabel dargestellt, an dem anderen Kontaktstück anzubringen oder auch die Kabel an Stelle der Stangen 7 anzuordnen, so daß die Kabel auch zum abwechselnden Bewegen der Kontaktstücke dienen. Bei Anordnung einer gut leitenden 'Verbindung zwischen den Kontaktstücken braucht jedes dieser Kabel nur für die halbe Schweißstromstärke bemessen zu sein.

Besonders bei sehr großen Stromstärken kann auch die Anordnung von mehr als zwei Kontaktstücken dienlich sein, um stets mehr als eine ruhende Kontaktstelle zu behalten und dadurch 'ein zu starkes Festschweißen oder Einbrandsteilen zwischen Kontaktstücken und Werkstück infolge zu hoher örtlicher Stromdichte zu vermeiden.

PATIiNTANSX¹KUCKE:

i. Verfahren zur Stromzuführung bei der elektrischen Lichtbogenschweißung, bei dem die Stromzuführung durch Ver-

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legen von wenigstens zwei Kontaktstellen während des Schweißens erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstellen, derart abwechselnd auf dem Werkstück ' verschoben werden, daß während des Schweißens stets mindestens eine der Kontaktstellen gegenüber dem Werkstück in Ruhe ist.
2. Vorrichtung zur Ausführumg des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kontaktsitücke (i, 2) an ein emziges Zuleitungskabel angeschlossen und durch gelenkige oder biegsame Anschlußstücke miteinander verbunden, sind..
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstücke starr miteinander verbunden sind und die Veränderung ihrer Lage in der Weise erfolgt, daß das eine Kontaktstück beim Verschieben des anderen als Drehpunkt dient.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen