DE1565753A1 - Schweissmaschine,insbesondere mit drahtfoermigen Elektroden - Google Patents

Description

• Schweißmaschine, insbesondere mit drahtförmigen Elektroden Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schweißmaschine, insbesondere mit drahtförmigen Elektroden, mit einer oder mehreren Schweißelektrodenroilen, mit welchen das zu verschweißende Gut zum Erstellen einer Schweißnaht in Berührung gebracht wird.
• Es sind Schweißmaschinen, insbesondere auch solche mit drahtförmigen Elektroden beispielsweise aus der österr: Patentschrift 220 455 bekannt. Bei SchweiBma@chinen zum Erstellen von Schweißnähten ist es nachteilig, daß der Schweil.',beginn einen nicht. stationären Anfahrzustand darstellt, währenddem der Schweißdruck auf das zu schweißen-_de Gut, die Vorschubgeschwindigkeit des Schweißgutes und die Schweilsstromstärke: keine konstanten Werte aufweisen. Diese Gröben sind daher aufeinander derart abzustimmen, daL nicht der Anfang der Schweißnaht entweder zu wenig geschweißt wird oder verbrennt und festigkeits- oder abdichtungsmäßig nicht genügt. P#s wurde schon mit komplizierten Steuerunen versucht, diese drei voneinander abhängigen Gröijen im j#-nfahrzust;7;nd aufeinander abzustimmen. Die dafür aufgewendeten Littel sind jedoch sehr groß und derartige Steuerungen störanfalig.
• Die vorliegende Lrfindung bezweckt die Schaffung einer einfachen und sicheren Lesung. In diesem ;inne kennze-chnet sich die erfindungsgemälze bchweilimaschine durch eine Starthilfe-Vorrichtung zum .beschleunigen des JZ)chweibgutes, welche Vorrichtung diesem die der Liektrodengeschwindigkeit der bewegten Llektrode oder Llektroden entsprechende Translationsgeschwindigkeit vor dessen Einlauf in die Schweibstelle vermittelt.
• Ein Ausführungsbeispiel des Lrfindungsgegenstandes wird anschließend anhand von Figuren erläutert. Ls zeigt:

  Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Ausschnittes

  einer Schweißmaschine mit drahtförmigen_Llektroden,

  welche zwei Schweißelektrodenrollen teilweis-e um-

  schlingen,

  Fig. 2 eine Ansicht einer Starthilfevorrichtung, in

  Pfeilrichtung gemäß Fig. 1 betrachtet.

  In,,fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einer automatischen Schweißmaschine dargestellt, derer Funktionsweise in der österreichischen Patentschrift 22G 455 eingehend beschrieben ist. Diese SchweiLmaschine 1 ist mit einem untern festen Arm 3 und einem oberen schwenkbaren Arm_5 ausgerüstet.-Der obere Arm 5 trägt eine obere Schweiirolle 7, der untere,feste Arm 3 eine untere Schweißrolle g. Zängs dem untern Arm 3 angebrachte Schienen 13 dienen der Aufnahme eines auf diesen Schienen 13 verschiebbaren Wagens 11,, welcher mit einem Blechhalter 15, z.!: in Form einer S-Schiene, versehen ist. min am Ir:aschinengestell und am Wagen 'i1 befestigtes Rückzugband 17 dient dazu, den äusgefahrenen ,`,ägen 'i'1' in seine Ausgangslage zurückzuziehen (Fig. 1). Dieses Band 17 setzt der Bewegung des si'agens 'i1 in iclltun; gegen die Schweit:rollen 7 und ` zu einen gewissen Widerstand' entgegen. hm; -Wagen 'i'1 ist ferner eine Anschlagschiene Iü befestigt, welch»: in der Ausgangslage des @('agens 11 an einem ruffer #z'i anliegt. Dieser Puffer zi sit t auf einer Stange 23, die.in einem: Rohr 25 mittels einer i#,ctirauoe 27 festgeklemmt i.:t.' Die Auszugslänge der Stange ---;72-'und damit die Lage des 2uffers 21 können eingestellt v:erden, so daß entsprechend dem Schweibgut auch die Endlage des Tragens 't i bezüglich' der Schweißrollen 7 und la einstellbar ist. Am Rohr 25 ist ein Träger mit einem Steuernocken 29 befestigt, welcher in seiner Ausgangslage einen Endschalter 31 betätigt, der die ganze Schweißanlage schaltungsmäßig» in einer zum Schweißen bereiten Zage hält. Die vordere Führung des Rohres 25 erfolgt über einen Halter 26, an welchem ein Federblatt 28 befestigt ist, das seinerseits über einen Halter 30 mit dem Maschinengestell 2 verbunden ist. Diese vordere Führung des Rohres 25 kann natürlich auch über Rollen erfolgen, was indessen eine aufwendigere Lösung darstellt.
• Am Maschinengestell 2 sitzt ferner ein vorderer und ein hinterer Anschlag 33 bzw. 36, welchem eine Anschlagplatte 35 einer äteuerstange 37, die über diese Platte 35 mit dem Rohr 25 verbunden ist, gegenüberliegt.
• Das Ende 39 der Steuerstange 37 ist abgesetzt und im c@uerschnitt ungefähr dreieckförmig, wie dies aus Fig. 2 hervorgeht.
• Die SchweiLmaschine ist mit einer unteren Drahtantriebswalze 41 versehen, deren axiale Breite so groß ist, daß :sie einerseits in einer entsprechenden Nut 42 einen untern Elektxodendraht 53 aufnehmen kann und andererseits daneben eine Fläche aufweist, auf welcher die obere Fläche der, Steuerstange 37 zum Anliegen gebracht werden kann. Unter der Steuerstange 37 befindet sich eine Anhebewalze 43, welche in einer Gabel 45 sitzt, .die über eine Stange mit einem Steuerkolben 47 in einem hydraulischen Zylinder 49 verschiebbar gelagert wird. Der Zylinder 49 ist z.B. an eine pneumatische Versorgerleitung 51 angeschlossen, wobei dieses pneumatische System und damit die Bewegung des Kolbens 47 mit der Bewegung der Schweißrollen 7 und 9 in anschließend erläuterter Weise synchronisiert ist.
• Eine obere Drahtantriebswalze 57 bewegt einen 'oberen Schwebelektrodendraht 55, wie dies ausführlich in der genannten österreichischen Patentschrift dargelegt wird. Soll mit der Schweißmaschine ein oberes Blech 59 und ein unteres Blech 61 miteinander verschweißt werden, so geschieht dies wie folgt: Die Schweißmaschine sei iri ihrer Ausgangslage (Fig. 1).
• In dieser Zage befinden sich die den Schweißrollen 7 und 9 nächstgelegenen Teile der Bleche 59 und 61 in vorbestimmtem AbstandD von den Rollen: Der. Wagen 11.liegt*mit seiner Anschlagschiene 19 am Puffer 21 auf, welcher seinerseits über das Rohr 25 und die Anschlagplatte 35 am Puffer 36 anliegt. In dieser Ausgangslage berührt die Steuerstange 37 die Drahtantriebswalze 41 nicht, sondern liegt nur auf der Steuerwalze 43 auf (Fig. 2). Durch Betätigung des Kommandoschalters wird der obere, schwenkbare Arm 5 derart abgesenkt, dab sich die beiden Schweißrollen 7 und 9 berühren: An der Schweißmaschine bewegt sich vorläufiv nichts Nach Erreichen des SchweiEdruckes wird der Drahtvorschub und der Strom eingeschaltet. Die Drahtantriebswalzen 41 und 57 und mit ihnen die Schweißelektrodendrdhte 53 und 55, welche die beiden Schweißrollen 7 und 9 teilweise umschlingen und diese antreiben kennen, setzen sich in Bewegung.
• Wenn das pneumatische System die beiden Schweißrollen 7 und 9 in ihre Schweißlage bringt, wird auch Druckluft durch die Versorgerleitung 51 in den Zylinder 49 gepreßt und drückt den Steuerkolben 47 mit der Gabel 45 und der Steuerwalze 43 sowie der daraufliegenden Steuerstange 37 nach oben gegen die-Peripherie der Drahtantriebswalze 41. Unter der V'iirkung der drehenden Walze 41 wird daher die auch auf der Steuerwalze 43 aufliegende Steuerstange 37 gegen die Schweißrollen 7 und 9 hin beschleunigt. Der Puffer 21 stößt dazu über die Anschlagschiene 19 den Wagen 1'1 mit den beiden zu verschweit5enden Blechen 59 und 61-vor sich. Sobald -das Rohr 25 am -l-uff er 33 anstößt, trennt sich der Wagen 1`l infolge seiner Bewegungsenergie vom Puffer 31 und läuft antriebslos gegen die Elektroden-,rollen 7 und g. Hierauf gelangen die bleche 503 und 61 zwischen die Drähte 53 und 55 auf den Rollen 7 und 9, welche die Bleche mitsamt- dem sie tragenden Wagen 11 weiterbewegen.; Dabei sind die Distanzen derart gewählt, daß der Nagen 11 mit den beiden Blechen 59 und 61 auf die gleiche Geschwindigkeit gebracht wird-wie die.beiden Elektrodendrähte 53 und 55, so daß beim Einlaufen der Bleche 59 und 61 zwischen die-beiden Drähte 53 und 55 auf den Schweißrollen 7 und 9 zwischen den Blechen 59 und 61 und den Drähten 53 und 55 keine Relativgeschwindigkeit herrscht, und daher von Anfang an die SchweiLunv mit fliegendem Start, d.h. mit konstanter Geschwindigkeit durchgeführt-werden kann: Auf diese äeise wird somit gleich von Schweißheginn an eine -stationäre Durchlaufge-. schwindigkeit erreicht, so daß auch: der Sthweibstrom und der:Schwei-.@druck vom Anfang bis ,zum Ende auf-praktisch gleichem--.Wert-gehalten werden können. Dadurch entsteht eine@vclliE; gleichmäßige, von vorne bis hinten gleich gute-Schweißnaht. -ir'länn bei dieser Vorwärtsbewegung die Anschlagplatte .35 auf den vordern Anschlag 33 aufläuft, so bewegt sich der Wagen 11 mit seiner Anschlagschiene 19 vom Puffer 21 weg, während das ganze Steuersystem mit der Steuerstange 3? und dem abgesetzten Ende 39 in der vorderen Endlage verbleibt. Sobald das abgesetzte Ende 39 der Steuerstange 3? unter die Drahtantriebswalze 41 kommt, hört der Antrieb der Steuerstange durch die Antriebswalze 41 auf, da die Steuerwalze 43 sich nicht über ihre obere Endlage hinausverschiebt. Daher stellt sich zwischen dem abgesetzten Ende 39 und der Fläche der Antriebswalze 41 ein Spalt ein, welcher verhütet, daß die Steuerstange 37 mit ihrer Anschlagplatte 35 dauernd gegen den vordern Anschlag 33 gepreßt wird und die Steuerstange sowie die Antriebsfläche der Vlalze 41 sich umsonst abnützen.
• Am Ende der Schweißung der beiden Bleche 59 und 61 wird der Blechhalter 15 geöffnet, so daß der Wagen 11 frei wird und unter dem Zug des Rückzugbandes 17 wieder in. seine Ausgangsstellung zurückfährt, bis die Anschlagschiene 19 am Puffer 21 anliegt. Dann wird die Stange 25 wieder in die Ausgangslage zurückgestossen, da sich ja auch die Rolle 43 am Ende der Schweißung.abgesenkt hat. Um entsprechend der Länge der Bleche 59 und 61 den Abstand D von den beiden Schweißrollen ? und 9 einstellen zu können, kann der Puffer 21 durch Ausziehen der Stange, 23 aus dem Rohr 25 verstellt werden. Durch Verwendung einer derartigen Starthilfe ist es mÖglich°insbesondere auch am Schweißbeginn e-r'stklassige Schweißnähte zu erhalten., welche über die ganze-Länge homogen keine -spezielle Steuerung für den Anfährstrom- sowie die Änfahrdruckverhältnisse- benötigen. Die beschriebene-Starthilfe-Vorrichtung ist-im Aufb au und in der Eierstellung äußerst einfach, synchronisiert sich automatisch und ist nicht störanfällig.
• Es kann jedoch sein,'daß zu Beginn des Schweißens-sowie am Zärgenende überhitzte Schweißnähte entstehen. In diesem speziellen Falle kann von einer Steuerung, z.B. einer elektronischen zur Herabsetzung der Schweißstromstärke nicht mehr Abstand genommen werden.
• Beim Einlaufen der Zargen wird daher mit einer Stromstärke von 50 - 80 %, vorzugsweise 70 - 75 o der Normalschweißstromstärke- geschweißt -und dieser Wert erst nach dem völligen Einlauf der.-Zarge in einer durch Mikroschal-ter oder andere Schaltmittel sehr genau eingeregelten tberläuflänge beim_Einlaufen-auf 100 % gesteigert und vorzugsweise auch beim Auslaufen mit Voreilung gemindert.

Claims (1)

1 t e n t a n s p r ü c ti e 1. Schweißmaschine, insbesondere mit drahtförmigen Llektroden, mit einer oder mehreren SchweiLelektrod_enrollen, mit welchen (las zu verschweil@ende Gut zum v.rstellen einer Schweißnaht in Berührung gebracht wird, gekennzeichnet durch eine Starthilfe-Vorrichtung ziun Beschleunigen des üchweihgutes 61),-welche Vor-` richtung diesen. die der Elektrodengeschwindigkeit der bewegten hlektrode oder Elektroden entsprechende Translationsgeschwindigkeit vor dessen. :Einlauf in' d:i,e SchweiL,-stelle vermittelt. -2. Schweihmaschine nach tlnspruch 1,-dadurch gekennzeichnet, dab die Starthilfe-Vorrichtung mit dem Antrieb der Zlektroden synchronisiert ist. 3. Schweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Staruhilfe-Vorrichtung mechanisch, z.B. durch den Drahteder einen Rollenantrieb angetrieben wird. 4. Schweifmaschine nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch: gekennzeichnet, daß die Starthilfe-Vorrichtung einen atölsel (C1) umfaßt, welcher z . B. über einen Wagen . - : (11) mit lfalterung (15) für das Schweißgut (59,61) das Schweißgut (59, 61) gegen die Schweißstelle hin beschleunigt. 5. Schweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch :gekennzeichnet, daß die Starthilfe-Vorrichtung von einer Rolle, z.-B. einer vrahtzugrolle (41) beschleunigt wird. 6. Schweißmaschine nach Ansprüchen 1 und 5,; -dadurch gekennzeichnet, dar ein, z.B. pneumatisch gesteuertes, zeit dem Schweii-.elektrodenantrieb synchrönisiertes Element (43) an@°eordnet ist, welches die Startl::Ife-Vorrichtuns#° in @`;irkverbindung mit der Rolle (41) bringt, um jene zu beschleunigen. Schweißmaschine -nach Ansprüchen 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, taß die Starthilfe-Vorrichtung eine, im Querschnitt z.B. dreieckfermige,Stange (37) aufweist, von welcher zwei Seiten auf dem, z.B. als ' Rolle (43) ausgebildeter, Element aufliegen und die dritte der Rollenmantelfläche (41) gegenüberliegt. B. Schweißmaschine mit drahtförmigen Elektroden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel (41, 57) derart bemessen sind, daß sie den Drahtelektrdden=(53, a 55) und der Starthilfe-Vorrichtung die gleiche Geschwindigkeit erteilen. 9. Schweißmaschine nach Anspriichen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, da!? das Antreiben der Drahtelektrode (53) und der Starthilfe-Vorrichtung durch die gleiche Rollenoberfläche (41) erfolgt. 10. ,@chweiwmaschine nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß Rückholmittel (17) für die Starthilfe-Vorrichtung vorgesehen sind, welche beim ZufUhren des .aaF_ens die Starthilfe (25) in die Ausgangslage zurückbringen. 11. Schweiismaschine nach Anspruch 'i , dadurch gekennzeichnet, daL- Steuermittel vorgesehen sind, um nach Schweilzbeginn in vorbestirnr.ter Entfernung nach dem Lberlaufen des Zargenrandes ein z.ß. stufenweises Anwachsen, und/oder voreilend am Schweilsende ein z.73. stufenweises Albfallen der SchweiLstromstärke vorzusehen.. 12. Schweißmaschine nach Ansprüchen `l und 11 dadurch gekennzeichnet, dab die Steuermittel den Startschweibstrom und/oder den Endschweihstrom auf-50 - 80 vorzugsweise 7ü - 75 I der Normal-Schweißstromstärke festlegen.