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DE1072763B - Verfahren und Anordnung zum Verschweißen einer Deckplatte mit einem aus Streifen beliebiger Gestalt zusammengesetzten Bauteil - Google Patents

Verfahren und Anordnung zum Verschweißen einer Deckplatte mit einem aus Streifen beliebiger Gestalt zusammengesetzten Bauteil

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Publication number
DE1072763B
DE1072763B DENDAT1072763D DE1072763DA DE1072763B DE 1072763 B DE1072763 B DE 1072763B DE NDAT1072763 D DENDAT1072763 D DE NDAT1072763D DE 1072763D A DE1072763D A DE 1072763DA DE 1072763 B DE1072763 B DE 1072763B
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DE
Germany
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receiver
cover plate
charge carrier
carrier beam
welding
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.)
Pending
Application number
DENDAT1072763D
Other languages
English (en)
Inventor
Heidenheim/Brenz Dipl.-Phys. Karl Heinz Steigerwald
Original Assignee
Fa. Carl Zeiss, Heidenheim/Brenz
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Publication date
Publication of DE1072763B publication Critical patent/DE1072763B/de
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/0013Positioning or observing workpieces, e.g. with respect to the impact; Aligning, aiming or focusing electronbeams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K15/00Electron-beam welding or cutting
    • B23K15/002Devices involving relative movement between electronbeam and workpiece
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/304Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S164/00Metal founding
    • Y10S164/05Electron beam

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verschweißen einer Deckplatte mit einem aus Streifen beliebiger Gestalt zusammengesetzten Bauteil. Bei solchen Schweißungen besteht die Forderung, die Schweißnaht so zu legen, daß sie möglichst genau der Streifenform folgt, d. h. also, daß die Streifen möglichst über ihre gesamte Länge mit der Deckplatte verschweißt werden. Eine solche Schweißung kann mit den bisher üblichen Schweiß verfahren im allgemeinen nur unter großen Schwierigkeiten durchgeführt werden.
Es ist schon vorgeschlagen worden, für das Schweißen von Sonderwerkstoffen, wie z. B. Zirkon, einen Elektronenstahl als Mittel für die Zuführung der notwendigen Energie zu verwenden. Diese Schweißungen werden im Hochvakuum durchgeführt.
Zur Vermeidung der diesem Schweiß verfahren anhaftenden Nachteile wurde auch schon vorgeschlagen, die Intensität des Ladungsträgerstrahles während des Bearbeitungsvorganges impulsförmig zur Wirkung zu bringen. Dieses Schweiß verfahren bietet erhebliche \rorteile, welche insbesondere darin liegen, daß sehr feine Schweißnähte hergestellt werden können.
Die Aufgabe, eine Deckplatte mit einem aus Streifen beliebiger Gestalt zusammengesetzten Bauteil entlang dieser Streifen zu verschweißen, kann mit Hilfe des erwähnten, mit einem Ladungsträgerstrahl arbeitenden Schweißverfahrens gelöst werden. Gemäß der Erfindung werden zur Durchführung einer solchen Schweißung die Deckplatte und der aus Streifen beliebiger Gestalt zusammengesetzte Bauteil mit die Deckplatte durchdringenden Strahlen abgetastet und wird über einen von der Strahlung getroffenen Empfänger automatisch ein zur Schweißung dienender Ladungsträgerstrahl zu gesteuert, daß er mit einer zur Schweißung ausreichenden Intensität nur auf solche Stellen der Deckplatte auftrifft, unter welchen ein Streifen liegt. Zur Durchstrahlung des Werkstückes können dabei vorzugsweise Röntgenstrahlen oder die von einem radioaktiven Präparat ausgehende Strahlung verwendet werden. Mit Hilfe dieser Strahlen gelingt es, auch undurchsichtige Deckplatten zu durchstrahlen, so daß also auch in diesem Fall die Schweißnaht so gelegt werden kann, daß sie möglichst genau der Streifenform des zu verschweißenden Bauteiles folgt.
Um die Schweißnaht genau entlang den Streifen des mit der Deckplatte zu verschweißenden Bauteiles zu legen, wird zweckmäßig mittels einer an sich bekannten Nachsteuereinrichtung die Strahlungsquelle und der zugeordnete Empfänger den Streifen des zu verschweißenden Bauteiles nachgeführt, wobei die durch diese Nachführung gegebenen Koordinatenwerte einem Speicher zugeführt werden, der nach einer ein-
Verfahren und Anordnung
zum Verschweißen einer Deckplatte
mit einem aus Streifen beliebiger Gestalt
zusammengesetzten Bauteil
Anmelder:
Fa. Carl Zeiss, Heidenheim/Brenz
Dipl.-Phys. Karl Heinz Steigerwald,
Heidenheim/Brenz,
ist als Erfinder genannt worden
stellbaren Verzögerungszeit die Ablenkung des Ladungsträgerstrahles entsprechend diesen Koordinatenwerten steuert. Als Speicher kann dabei beispielsweise ein endloses Magnetband verwendet werden, auf dem die den Koordinatenwerten entsprechenden Spannungswerte aufgezeichnet werden und von dem diese Werte mit einer einstellbaren Verzögerungszeit wieder abgenommen werden. Es ist ebenso möglich, an Stelle des Magnetbandes eine Speicherröhre zu verwenden.
Da die Schweißung mit möglichst großer Geschwindigkeit vorgenommen werden soll, ist es erforderlich, alle Steuervorrichtungen so auszubilden, daß ihre Regelzeitkonstante möglichst klein ist. Es empfiehlt sich deshalb, überall elektronische Mittel zu verwenden.
Ist es nicht erforderlich, die Schweißnaht so zu Iegen, daß die Streifen des mit der Deckplatte zu verschweißenden Bauteiles an allen Stellen mit dieser Platte verschweißt sind, so ist es vorteilhaft, die Strahlungsquelle und den zugeordneten Empfänger in vorgegebener Weise zu bewegen, d. h. also, das Werkstück abzutasten. In diesem Fall werden zweckmäßig die Ladungsträgerstrahl-Ablenksysteme in der Art mit der Bewegungsvorrichtung des Empfängers gekoppelt, daß der Ladungsträgerstrahl in vorgegebenem Abstand dem Empfänger folgt. Dadurch wird vermieden, daß der Empfänger vom Ladungsträgerstrahl getroffen und dadurch beschädigt werden kann. Über ein mit dem Empfänger verbundenes Relais wird der Ladungsträgerstrahl mit der seinem Abstand zum Empfänger entsprechenden Zeitverzögerung einge-
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schaltet, sobald unter seiner Auftreffstelle auf der Deckplatte ein Streifen liegt.
Neigt man den Ladungsträgerstrahl etwas gegen die Oberfläche des Werkstückes, so ist eine Beschädigung des Empfängers durch den Ladungsträgerstrahl von vornherein ausgeschlossen. In diesem Fall werden die Ladungsträgerstrahl-Ablenksysteme zweckmäßig so mit der Bewegungsvorrichtung des Empfängers gekoppelt, daß die Auftreffstelle des Ladungsträgerstrahles stets mit der Durchtrittsstelle der Strahlung zusammenfällt. Auch hier wird über ein mit dem Empfänger verbundenes Relais der Ladungsträgerstrahl nur dann eingeschaltet, wenn unter seiner Auftreffstelle auf der Deckplatte ein Streifen liegt.
Entsprechend einer anderen Ausbildung des Verfahrens wird das gesamte Werkstück in vorgegebener Weise gegenüber einer feststehenden Strahlungsquelle mit zugeordnetem Empfänger bewegt. Dabei wird über ein mit dem Empfänger verbundenes Relais der Ladungsträgerstrahl dann eingeschaltet, wenn unter seiner Auftreffstelle auf der Deckplatte ein Streifen liegt. Auch in diesem Fall kann die Anordnung so getroffen werden, daß die Auftreffstelle des Ladungsträgerstrahles mit der Durchtrittsstelle der Strahlung zusammenfällt. Es ist jedoch ebenso möglich, die Anordnung so zu treffen, daß der Empfänger und die Auftreffstelle des Ladungsträgerstrahles räumlich voneinander getrennt sind. Ist dies der Fall, so wird das vom Empfänger gelieferte Signal dem Strahlerzeugungssystem über einen Speicher mit der dem Abstand des Empfängers von der Auftreffstelle des Ladungsträgerstrahles entsprechenden Zeitverzögerung zugeführt.
Gemäß einer weiteren Ausbildung des neuen Verfahrens wird das gesamte Werkstück in vorgegebener Weise gegenüber dem feststehenden und in seiner Intensität unter den zur Schweißung erforderlichen Arbeitswert verringerten Ladungsträgerstrahl bewegt. Der Ladungsträgerstrahl ruft an seiner Auftreffstelle keinen Bearbeitungseffekt hervor, sondern löst lediglich Röntgenstrahlung aus. Diese Röntgenstrahlung wird einem Empfänger zugeleitet, welcher über ein Relais die Intensität des Ladungsträgerstrahles nur dann auf den zur Schweißung erforderlichen Arbeitswert erhöht, wenn unter der Auftreffstelle des Ladungsträgerstrahles auf der Deckplatte ein Streifen liegt.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens enthält ein an sich bekanntes Strahlerzeugungssystem mit einer elektromagnetischen Linse zur Fokussierung des Ladungsträgerstrahles auf das Werkstück und einem unterhalb dieser Linse angeordneten Ablenksystem. Sollen zur Durchstrahlung des Werkstückes Röntgenstrahlen verwendet werden, so ist es vorteilhaft, unterhalb des Werkstückes eine Röntgenstrahlquelle anzuordnen und den dieser Röntgentrahlquelle zugeordneten Empfänger oberhalb des Werkstückes anzubringen. Dieser Empfänger ist dann mit Schaltmitteln verbunden, welche zur Steuerung des Ablenksystems und/oder des Strahlerzeugungssystems dienen.
In manchen Fällen ist es auch vorteilhaft, an Stelle der Röntgenstrahlquelle auf der an der Deckplatte anliegenden Oberfläche des aus Streifen beliebiger Gestalt zusammengesetzten Bauteiles eine Schicht aus radioaktivem Material aufzubringen. Oberhalb der Deckplatte wird dann ein Empfänger angebracht, welcher relativ zum Werkstück bewegt wird und über geeignete Schaltmittel das Ablenksystem und /oder das Strahlerzeugungssystem des Gerätes steuert.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Ausführungsbeispiele darstellenden Fig. 1 bis 5 näher erläutert, dabei zeigt
Fig. 1 eine Vorrichtung nach der Erfindung in schematischer Darstellung,
Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel der neuen Vorrichtung, ebenfalls in schematischer Darstellung, Fig. 3 eine Teilansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
ίο Fig. 4 die Teilansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles,
Fig. 5 einen aus Streifen zusammengesetzten Bauteil in der Ansicht von oben.
Bei der in Fig 1 dargestellten Vorrichtung ist mit 1 die Kathode, mit 2 die Wehnelt-Elektrode und mit 3 die Anode eines Elektronenstrahlerzeugungssystemes bezeichnet. Der von diesem System erzeugte Elektronenstrahl 4 tritt durch eine Strahlformungsblende 5, welche mittels zweier Knöpfe 6 und 7 justiert werden kann. Unterhalb der Blende 5 ist eine elektromagnetische Linse 8 angeordnet, welche zur Fokussierung des Elektronenstrahles 4 auf das zu bearbeitende Werkstück dient. Ein aus vier elektromagnetischen Spulen bestehendes Ablenksystem 9 ist unterhalb der Linse 8 angeordnet. Sämtliche Bauteile befinden sich in einem geerdeten Gehäuse 10.
An das Gehäuse 10 schließt sich der eigentliche Bearbeitungsraum 11 an. In diesem Raum ist das zu bearbeitende Werkstück gelagert, welches aus einer Deckplatte 12, einem aus Streifen beliebiger Gestalt zusammengesetzten Bauteil 13 und einer Bodenplatte 14 besteht. Das Werkstück ist mittels der Einspannvorrichtung 15 gehaltert und auf einem Zwischenboden 16 gelagert. Unterhalb des Bodens 16 ist ein Gehäuse 17 angeordnet, welches eine Röntgenstrahlquelle 18 enthält. Das Gehäuse 17 ist auf einem schematisch dargestellten Kreuzschlitten 19, 20 gelagert. Der Elektromotor 21 dient zur Querverschiebung der Röntgenstrahlquelle 18, während der Motor 22 die Längsverschiebung der Röntgenstrahlquelle 18 bewirkt.
Oberhalb des Werkstückes 12, 13, 14 ist ein mit einem vertikalen Spalt 24 versehenes Gehäuse 23 angeordnet, welches einen für Röntgenstrahlung empfindlichen Empfänger 25 enthält. Das Gehäuse 23 ist in hier nicht dargestellter Weise mit dem Gehäuse 17 der Röntgenstrahlquelle 18 verbunden, so daß also der Empfänger 25 sämtliche Verschiebungen der Röntgenstrahlquelle 18 mitmacht.
Der Empfänger 25 ist mit einem Verstärker 26 verbunden, welcher seinerseits mit einer Speichervorrichtung 27 in Verbindung steht. Mit 28 ist ein Impulserzeuger bezeichnet, welcher durch vom Speicher 27 kommende Signale ausgelöst wird. Der Motor 21 liefert bei der Verschiebung des Tisches 19 eine Spannung, welche dem Betrag dieser Verschiebung proportional ist. Diese Spannung wird einem Verstärker 29 zugeführt und gelangt von dort zu den die Querablenkung bewirkenden Ablenkspulen des Ablenksystemes 9. Der die Längsablenkung bewirkende Elektromotor 22 liefert gleichzeitig eine dem Betrag dieser Ablenkung proportionale Spannung. Diese wird einem Verstärker 30 zugeführt und gelangt von dort zu den die Längsablenkung des Elektronenstrahles 4 bewirkenden Ablenkspulen des Ablenksystems 9.
Die Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ist folgende:
Die Vorspannung des Wehnelt-Zylinders 2 ist zunächst so eingestellt, daß kein Elektronenstrahl 4 erzeugt wird. Die von der Röntgenstrahlquelle 18 ausgehende Röntgenstrahlung tritt durch das Werkstück
12, 13, 14 und wird dabei mehr oder weniger stark geschwächt, je nachdem im Weg des betrachteten Röntgenstrahles ein Streifen des Bauteiles 13 gelegen ist oder nicht. Durch den Schlitz 24 wird die senkrecht zur Oberfläche der Deckplatte 12 des Werkstückes austretende Röntgenstrahlung ausgeblendet und fällt auf den Empfänger 25. Ist genau senkrecht unter dem Spalt 24 ein Streifen des Bauteiles 13, so ist die vom Empfänger gelieferte Spannung ein Minimum. Diese Spannung wird im Verstärker 26 verstärkt und einem Speicher 27 zugeführt. Dieser Speicher 27 kann beispielsweise als Magnetbandspeicher ausgebildet sein, oder er kann aus einer sogenannten Speicherröhre bestehen. Über eine Leitung 31 wird dem Speicher 27 vom Motor 22 eine der Vorschubgeschwindigkeit proportionale Spannung zugeführt. Diese Spannung legt die Zeitverzögerung fest, mit welcher die vom Verstärker 26 eingehenden Signale an den Impulserzeuger 28 weitergegeben werden.
Wird beispielsweise vom Empfänger 25 angezeigt, daß zu einem Zeitpunkt tx ein Streifen des Bauteiles 13 unterhalb dem Spalt 24 liegt, so wird über den Speicher 27 der Impulserzeuger 28 zum Zeitpunkt Z1 + At in Tätigkeit gesetzt. Dadurch wird ein impulsförmiger Elektronenstrahl 4 erzeugt, welcher genau auf die Stelle auftrifft, welche zum Zeitpunkt tx unterhalb des Spaltes 24 lag.
Über die Verstärker 29 und 30 wird das Ablenksystem so gesteuert, daß der Elektronenstrahl 4 stets in einem genau bestimmten Abstand dem Empfänger 25 folgt. Dadurch wird es möglich, über den vom Motor 22 bewirkten Vorschub die Zeit A t genau festzulegen, welche dem Abstand des Spaltes 24 von der Auftreffstelle des Elektronenstrahles 4 entspricht.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung ist das Werkstück 12, 13, 14 auf einem schematisch dargestellten Kreuztisch 32, 33 gelagert. Ein Elektromotor 34 dient zur Längsverschiebung des Werkstückes, während ein Elektromotor 35 die Querverschiebung des Werkstückes bewirkt. Der Kreuzschlitten selbst ist auf einer Zwischenwand 36 gelagert, unterhalb deren ein fest angeordnetes Gehäuse 37 angebracht ist. Das Gehäuse 37 enthält eine feststehende Röntgenröhre 38. Oberhalb des Werkstückes 12, 13, 14 ist ein mit einem Spalt 40 versehenes Gehäuse 39 fest angeordnet, welches einen Empfänger 41 enthält. Dieser Empfänger ist über einen Verstärker 42 mit einem Speicher 43 verbunden.
Die Wirkungsweise der hier dargestellten Vorrichtung ist folgende:
Das Werkstück 12, 13, 14 wird mittels der Elektromotore 34 und 35 gegenüber der Röntgenstrahlquelle 38 und dem feststehenden Empfänger 41 verschoben. Die vom Empfänger 41 gelieferten Signale werden bei 42 verstärkt, im Speicher 43 gespeichert und nach einer Zeit A t an den Impulserzeuger weitergegeben.
Diese Zeit A t entspricht dem in den Zeitmaßstab übertragenen Abstand zwischen dem Spalt 40 und der räumlich feststehenden Auftreffstelle des Elektronen- : trahles 4. Über eine Leitung 44 wird dem Speicher 43 vom Motor 34 eine S teuer spannung zugeführt, welche die Zeitverzögerung A t festlegt.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung ist das Werkstück 12, 13, 14 auf einem Kreuztisch 45, 46 gelagert, welcher mittels der Elektromotore 47 und 48 bewegt wird. Auf dem Boden des Gehäuses 11 ist ein abgeschirmtes Gehäuse 49 angeordnet, welches einen Spalt 50 enthält. Im Gehäuse 49 ist ein auf Röntgenstrahlung empfindlicher P2mpfänger 51 angeordnet, welcher über einen Verstärker 52 direkt mit dem zur Erzeugung der Vorspannung des Wehnelt-Zylinders 2 dienenden Gerät in Verbindung steht.
Die Wirkungsweise der hier dargestellten Vorrichtung ist folgende:
Die Vorspannung des Wehnelt-Zylinders 2 ist zunächst so eingestellt, daß die Intensität des impulsförmig modulierten Elektronenstrahles 4 nicht zur Vornahme einer Schweißung ausreicht. Der auf die Deckplatte 12 auftreffende Elektronenstrahl 4 wird
ίο vielmehr lediglich eine Röntgenstrahlung auslösen, welche im Empfänger 51 in Spannungswerte umgesetzt wird. Die Intensität der auf dem Empfänger 51 treffenden Röntgenstrahlung ist abhängig davon, ob unter der Auftreffstelle des Elektronenstrahles 4 auf der Deckplatte 12 ein Streifen des Bauteiles 13 liegt. Die im Empfänger 51 entstehenden Steuersignale werden im Verstärker 52 verstärkt und erniedrigen automatisch die Vorspannung der Wehnelt-Elektrode 2 so weit, daß die Intensität des Elektronenstrahles 4 auf den Arbeitswert ansteigt.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung. Mit der hier dargestellten Vorrichtung gelingt es, die Schweißnaht so zu legen, daß sie in allen Punkten dem Verlauf der Streifen des Bauteiles 13 folgt. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, besteht der Bauteil 13 aus Querstreifen 54 und Längsstreifen 55. Die Schweißnaht soll nun so gelegt werden, daß sie auf der Deckplatte 12 genau dem Verlauf der Streifen 54 und 55 folgt.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung ist das zu bearbeitende Werkstück 12, 13, 14 auf einem im Bearbeitungsraum 11 angeordneten Zwischenboden 56 fest gelagert. Unterhalb des Zwischenbodens 56 ist ein Gehäuse 57 angeordnet, welches eine Röntgenstrahlquelle 58 enthält. Das Gehäuse 57 ist auf einem schematisch dargestellten Kreuztisch 59, 60 gelagert, welcher mittels zweier schematisch dargestellter Bewegungsvorrichtungen 61 und 62 verschoben wird. Oberhalb der Deckplatte 12 des Werkstückes ist ein Gehäuse 63 angeordnet, welches mit einem Spalt 64 versehen ist. Das Gehäuse 63 enthält einen Empfänger 65, welcher mit einem Verstärker 66 in Verbindung steht, und ist in hier nicht dargestellter Weise fest mit dem Gehäuse 57 verbunden, so daß also Röntgenstrahlquelle 58 und Empfänger 65 stets dieselben Bewegungen ausführen. Der Empfänger 65 besteht in dem hier dargestellten Fall beispielsweise aus einer zweigeteilten Zelle.
Die Wirkungsweise der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung ist folgende:
Über die Bewegungsvorrichtung 61 wird die Röntgenstrahlquelle 58 mit zugeordnetem Empfänger 65 längsverschoben. Die Bewegungsvorrichtung 61 liefert gleichzeitig eine Spannung, welche dem Betrag der Verschiebung proportional ist. Diese Spannung wird einem Verstärker 68 zugeführt und gelangt von dort zu den betreffenden Ablenkspulen des Ablenksystemes 9. Mittels dieser Spannung wird der Elektronenstrahl 4 so nachgeführt, daß er in Längsrichtung dem Empfänger 65 stets in gleichem Abstand folgt.
Die vom Empfänger 65 gelieferte Spannung wird bei 66 verstärkt und einer Bewegungsvorrichtung 62 zugeführt, welche die Röntgenstrahlquelle 58 in der Querrichtung verschiebt. Die Nachführeinrichtung 65, 66, 62 ist so ausgebildet, daß der von dem Empfänger 65 angeordnete Spalt 64 des Gehäuses 63 stets entlang den Streifen des Bauteiles 13 geführt wird. Dies ist beispielsweise auch dann gewährleistet, wenn diese Streifen beliebige Gestalt haben, insbesondere auch wenn sie mit der Richtung des Längsvorschubes einen

Claims (12)

Winkel bilden. Von der Bewegungsvorrichtung 62 wird zugleich eine Spannung geliefert, welche dem Betrag der Querverschiebung proportional ist. Diese Spannung wird einem Speicher 69 zugeführt und gelangt von dort nach einer Verzögerungszeit At zu den Querablenkungsspulen des Ablenksystemes 9. Die Zeit A t entspricht dem in den Zeitmaßstab übertragenen Abstand zwischen dem Spalt 64 und der Auftreffstelle des Elektronenstrahles 4. Um die Zeit Δ t auch bei einer unbeabsichtigten Änderung der Vorschubgeschwindigkeit stets richtig zu wählen, wird von der Vorschubvorrichtung 61 gleichzeitig eine Spannung geliefert, welche der Vorschubgeschwindigkeit proportional ist. Diese Spannung wird dem Speicher 69 zugeführt und bestimmt die Verzögerungszeit Δ t. An Stelle der in den Fig. 1, 2 und 4 dargestellten Röntgenröhren können auch radioaktive Präparate Verwendung finden. Die zugeordneten Empfänger sind dann so ausgebildet, daß sie für die von diesen Präparaten ausgehenden Strahlen empfindlich sind. . Es ist beispielsweise auch möglich, die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung in der Weise abzuwandeln, daß diejenige Oberfläche des Bauteiles 13, welche an der Deckplatte 12 anliegt, mit einer Schicht aus radioaktiver Substanz versehen wird. In diesem Fall ist also die Röntgenröhre 38 überflüssig, und der Empfänger 41 wird so geschaltet, daß er über den Verstärker 42 und den Speicher 43 den Impulsgenerator 28 dann auslöst, wenn ein Spannungsmaximum entsteht. Sollen nur bestimmte Stellen des aus Streifen zusammengesetzten Bauteiles mit der Deckplatte verschweißt werden, so ist es zweckmäßig, nur diese Stellen mit einer radioaktiven Schicht zu versehen. Der Schweißstrahl fährt in diesem Fall lediglich die radioaktive Spur ab, ohne die sonstigen Stellen des Werk-Stückes zu beeinflussen. PaTEKTANSPROCHE:
1. Verfahren zum Verschweißen einer Deckplatte mit einem aus Streifen beliebiger Gestalt zusammengesetzten Bauteil entlang dieser Streifen, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Bauteil (13) und die Deckplatte (12) mit die Platte durchdringenden Strahlen abgetastet werden, und daß über einen von der Strahlung getroffenen Empfänger (25;, 41, 51, 65) automatisch ein in an sich bekannter Weise zur Schweißung dienender Ladungsträgerstrahl (4) so gesteuert wird, daß er mit einer zur Schweißung ausreichenden Intensität nur auf solche Stellen der Deckplatte (12) auftrifft, unter welchen ein Streifen (13) liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 in der Anwendung zum \rerschweißen einer undurchsichtigen Deckplatte mit einem aus Streifen beliebiger Gestalt zusammengesetzten Bauteil, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchstrahlung des Werkstückes (12, 13, 14) Röntgenstrahlung (18, 38, 58) verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 in der Anwendung zum Verschweißen einer undurchsichtigen Deckplatte mit einem aus Streifen beliebiger Gestalt zusammengesetzten Bauteil, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchstrahlung des Werkstückes die von einem radioaktiven Präparat ausgehende Strahlung verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer an sich bekannten Nachsteuereinrichtung (9, 21, 22, 29, 30) die Strahlungsquelle (18) und der zugeordnete Empfänger (25) den Streifen (13) des zu verschweißenden Bauteiles (12, 13, 14) nachgeführt werden und daß die durch diese Nachführung gegebenen Koordinatenwerte einem Speicher (27) zugeführt werden, der nach einer einstellbaren Verzögerungszeit die Ablenkung des Ladungsträgerstrahles (4) entsprechend diesen Koordinatenwerten steuert.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (18) und der zugeordnete Empfänger (25) in vorgegebener Weise bewegt werden, wobei die Ladungsträgerstrahl-Ablenksysteme (9) derart mit der Bewegungsvorrichtung (21, 22) des Empfängers (25) gekuppelt sind, daß der Ladungsträgerstrahl (4) in vorgegebenem Abstand dem Empfänger (25) folgt, und daß über ein mit dem Empfänger (25) verbundenes Relais der Ladungsträgerstrahl (4) mit der seinem Abstand zum Empfänger (25) entsprechenden Zeitverzögerung eingeschaltet wird, wenn unter seiner Auftreffstelle auf der Deckplatte (12) ein Streifen (13) liegt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (18) und der zugeordnete Empfänger (25) in vorgegebener Weise bewegt werden, wobei die Ladungsträgerstrahl-Ablenksysteme (9) so mit der Bewegungsvorrichtung (21, 22) des Empfängers (25) gekoppelt sind, daß die Auftreffstelle des vorzugsweise gegen die Deckplatte (12) geneigten Ladungsträgerstrahles (4) stets mit der Durchtrittstelle der Strahlung (18) zusammenfällt, und daß über ein mit dem Empfänger (25) verbundenes Relais der Ladungsträgerstrahl (4) nur dann eingeschaltet wird, wenn unter seiner Auftreffstelle auf der Deckplatte (12) ein Streifen (13) liegt.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Werkstück (12 bis 14) in vorgegebener Weise gegenüber einer feststehenden Strahlungsquelle (38) mit zugeordnetem Empfänger (41) bewegt wird, und daß über ein mit dem Empfänger (41) verbundenes Relais der Ladungsträgerstrahl (4) nur dann eingeschaltet wird, wenn unter seiner Auftreffstelle auf der Deckplatte (12) ein Streifen (13) liegt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei räumlicher Trennung des Empfängers (41) und der Auf treffstelle des Ladungsträgerstrahles (4) das vom Empfänger (41) gelieferte Signal mit der dem Abstand des Empfängers (41) von der Auftreffstelle des Ladungsträgerstrahles (4) entsprechenden Zeitverzögerung zugeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Werkstück (12 bis 14) in vorgegebener Weise gegenüber dem feststehenden und in seiner Intensität unter den zur Schweißung erforderlichen Arbeitswert verringerten Ladungsträgerstrahl (4) bewegt wird, und daß über ein mit dem Empfänger (51) verbundenes Relais die Intensität des Ladungsträgerstrahles (4) nur dann auf den zur Schweißung erforderlichen Arbeitswert erhöht wird, wenn unter seiner Auftreffstelle auf der Deckplatte (12) ein Streifen (13) liegt.
10. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein an sich bekanntes Strahlerzeugungssystem (1 bis 5), eine elektromagnetische Linse (8) zur Fokussierung des Ladungsträgerstrahles (4) auf das Werkstück (12 bis 14) und einem unterhalb dieser Linse (8) angeordneten Ablenksystem (9), weiterhin gekennzeichnet durch eine zur Durchstrahlung des
Werkstückes dienende Röntgenstrahlquelle (18, 38, 58) mit zugeordnetem Empfänger (25, 41, 51, 65) und mit diesem verbundene, zur Steuerung des Ablenksystems (9) und/oder des Strahlerzeugungssystems (1 bis 5) dienende Schaltmittel.
11. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein an sich bekanntes Strahlerzeugungssystem (1 bis 5) eine elektromagnetische Linse (8) zur Fokussierung des Ladungsträgerstrahles (4) auf das Werkstück (12 bis 14) und einem unterhalb dieser Linse angeordneten Ablenksystem (9), weiterhin gekennzeichnet durch eine auf der, an der Deckplatte (12)
anliegenden Oberfläche des aus Streifen (13) beliebiger Gestalt zusammengesetzten Bauteiles aufgebrachten Schicht aus radioaktivem Materiaflmd einen oberhalb der Deckplatte (12) angeordneten Empfänger (25, 41, 65) und mit diesem verbundene, zur Steuerung des Ablenksystems (9) und/oder des Strahlerzeugungssystems (1 bis 5) dienende Schaltmittel.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus radioaktivem Material nur auf solche Stellen aufgebracht ist, die vom Ladungsträgerstrahl (4) getroffen werden, sollen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 909 705/276 12.59
DENDAT1072763D 1958-10-02 Verfahren und Anordnung zum Verschweißen einer Deckplatte mit einem aus Streifen beliebiger Gestalt zusammengesetzten Bauteil Pending DE1072763B (de)

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