DE1615341C3 - Vorrichtung zum Verschweißen dünner Bleche, insbesondere zum Verschweißen des zu einem Rohr geformten Metallbandes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschweißen dünner unter einem feststehenden Schweißkopf durchlaufender Bleche, insbesondere zum Verschweißen der in Längsrichtung verlaufenden Kanten eines zu einem Rohr geformten Metallbandes unter Schutzgas, mit mehreren oberhalb des durchlaufenden Bleches in Durchlaufrichtung hintereinander angeordneten nicht abschmelzenden Elektroden, von denen jede einen gesonderten Lichtbogen führt und für sich einzeln vertikal verstellbar sowie in einem gesonderten Elektrodenhalter angeordnet ist, der mit den Elektrodenhaltern der übrigen Elektroden zu einem Paket zusammengefaßt ist.

Bei der Herstellung von Schweißnähten unter Schutzgaseinwirkung ist man zur Steigerung der Qualität der Schweißnaht und zur Erhöhung der Schweißgeschwindigkeit in neuerer Zeit dazu übergegangen, die Energie des für den Schweißvorgang benötigten Lichtbogens auf mehrere Einzellichtbögen aufzuteilen. So ist beispielsweise eine Anordnung der eingangs genannten Art bekannt, bei der mehrere nicht abschmelzende Schweißelektroden als Einheit in einer einzigen Haltevorrichtung zusammengefaßt sind. Zur starren Befestigung der einzelnen Elektrode in der Haltevorrichtung dienen aus Kupfer hergestellte Elektrodenhalter, die durch Abstandshalter aus einem Isoliermaterial voneinander getrennt sind. Die Kühlung der Elektroden während des Schweißvorganges erfolgt bei dieser bekannten Anordnung durch einen gemeinsamen, alle Schweißelektroden umfassenden Kühlwasserumlauf. Außerdem sind in den einzelnen Elektrodenhaltern zusätzliche Kanäle vorgesehen, durch die das Schutzgas, beispielsweise Argon, von oben an der Schweißelektrode vorbei zur Schweißstelle geführt wird. Die Verwendung einer solchen bekannten Schweißanordnung zum Verschweißen dünner, unter einem feststehenden Schweißkopf durchlaufender Bleche, insbesondere zum Verschweißen der in Längsrichtung verlaufenden Kanten eines zu einem Rohr geformten Metallbandes führt jedoch zu Schwierigkeiten, weil die vertikale Verstellbarkeit der einzelnen Elektroden für die Erzielung eines befriedigenden Schweißergebnisses nicht ausreichend ist (US-PS 32 42 309).

Der Erfindung lag von daher die Aufgabe zugrunde

ίο eine Vorrichtung zum Verschweißen dünner Bleche zu schaffen, die eine äußerst genaue Anpassung der Stellung der einzelnen Elektroden untereinander und gegenüber den zu verschweißenden Kanten des mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit durchlaufenden Bleches ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung jeder der Elektrodenhalter an einem Schwenkhebel vertikal verstellbar angeordnet ist, jeder der Schwenkhebel durch Drehung um eine allen Schwenkhebeln gemeinsame Achse quer zur Schweißnaht verstellbar ist und die Achse in einer alle Elektrodenhalter umfassenden Halterung gelagert ist, die an einem quer zur Schweißnaht verschwenkbaren Bauteil vertikal verstellbar ist. Diese Verstellbarkeit der Elektroden, die auch während des Schweißvorganges vorgenommen werden kann, bedeutet eine äußerst genaue Anpassungsfähigkeit an die jeweiligen Schweißbedingungen, die beispielsweise durch die Verwendung unterschiedlichen Bandmaterials, wie Stahl, Kupfer oder Aluminium oder auch durch eine unterschiedliche Bandstärke bei gleichem Bandmaterial vorgegeben sind. So kann es beispielsweise zweckmäßig sein, während des Schweißvorganges den Abstand einer oder mehrerer Elektroden zur Schweißnaht zu ändern, sei es zum Ausgleich des Abbrandes an der Elektrodenspitze, sei es, um eine günstigere Verteilung der Schweißenergie zu erreichen.

Zur Erzielung einer einwandfreien Schweißnaht bei günstigen Schweißbedingungen ist es erforderlich, daß die Spitze der einzelnen Schweißelektroden nur einen verhältnismäßig geringen Querschnitt aufweist. Infolge der beim Schweißvorgang wirkenden hohen Temperaturen und unter dem Einfluß der Kraftwirkung des Lichtbogens kommt es daher immer wieder vor, daß sich die Elektrodenspitzen leicht verbiegen. Kleinste Abweichungen aus der definierten Lage können aber bereits zu Fehlern in der Schweißnaht führen. Durch die Wahl eines größeren Elektrodenquerschnittes läßt sich zwar die Gefahr eines Verbiegens der Elektrodenspitzen weitgehend beseitigen, der größere Querschnitt führt jedoch zu einem Wandern des Lichtbogenfußpunktes, so daß hierdurch der Schweißvorgang nachteilig beeinflußt wird. Die Verstellbarkeit der einzelnen Schweißelektroden quer zur Schweißnaht bedeutet daher eine wesentliche Verbesserung bei der Herstellung von Schweißnähten mit mehreren in Reihe hintereinander angeordneten Elektroden.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, zwischen den Schwenkhebeln Abstandshalter anzuordnen. Dadurch ist es möglich, in einfacher Weise den Abstand zwischen den einzelnen Elektroden zur Anpassung an die jeweiligen Schweißbedingungen zu verändern.

Die Erfindung sei an Hand des in der Fig. 1 im Schnitt und in der Fig.2 in einer Ansicht als Ausführungsbeispiel dargestellten Dreifach-Schweißkopfes für die Herstellung des aus einem um die

Kabelseele eines Nachrichtenkabels in Längsrichtung gebogenen Stahlbandes bestehenden Wellmantels nähererläutert.

Um die Kabelseele 1 eines vieladrigen Nachrichtenkabels wird in an sich bekannter Weise mittels besonderer Formungsorgane das Stahlband 2 in der in F i g. 1 dargestellten Weise herumgebogen und anschließend die so ummantelte Kabelseele der Schweißvorrichtung 3 zugeführt. Diese besteht — wie aus der in F i g. 2 dargestellten Seitenansicht hervorgeht — aus den drei hintereinander in Richtung der durchlaufenden Kabelseele angeordneten Elektroden 4, die von unten in das Spannzangenstück 7 eingeführt und durch die Verschraubung 6 gehalten werden. Das Spannzangenstück 7 wird in den Elektrodenhalter 5 aus einer hochwärmeleitfähigen Keramik eingekittet. Die Elektroden 4 sind von der Schutzabdeckung 8 umgeben, die bis dicht über die Kabelseele heruntergezogen ist. Seitlich an der Schutzabdeckung, die über die Dichtungsringe 9 nach oben abgedichtet ist, befindet sich der Anschluß 10 zur Schutzgaszuführung.

Als Schutzgas wird beispielsweise Argon verwendet. Das aus Messing bestehende Spannzangenstück 7 ist elektrisch leitend mit den Anschlüssen 11 und 12 verbunden, die der Kühlwasserzu- und -abfuhr dienen. Der Kühlwasseranschluß 12 dient zur Zuführung des hochfrequenzen Stromes bei Beginn des Schweißvorganges zur selbsttätigen Zündung des Lichtbogens zwischen den Elektroden 4 und dem die Kabelseele 1 umschließenden Stahlband 2 und gleichzeitig zur Zuführung des Speisestromes für den Lichtbogen.

Zur vertikalen und horizontalen Verstellung der einzelnen Elektroden 4 ist jeder Elektrodenhalter 5 in einem um den Drehpunkt 13 schwenkbaren Schwenkhebel 14 gelagert. Wird beispielsweise gefordert, daß zur Erhaltung günstiger Schweißbedingungen eine oder mehrere Elektroden nach links ausgelenkt werden sollen, dann wird die Schraube 15 der jeweiligen Elektrode so weit in das Gewinde des Haltebügels 16 hineingedreht, bis ihr kugelförmig ausgebildetes Ende entgegen dem Druck der Feder 17 das Ende des Schwenkhebels 14 soweit nach unten gedruckt hat, bis die gewünschte horizontale Auslenkung der Elektrode erreicht ist. Zur Verstellung der Elektroden 4 in vertikaler Richtung dienen die Schrauben 18, die über eine Gewindespindel 19 kraftschlüssig mit dem Elektrodenhalter 5 verbunden sind. Bei Betätigung der Schraube 18 in der einen oder anderen Richtung wird

ίο der Elektrodenhalter 5 innerhalb der durch den Schwenkhebel 14 gebildeten Führung nach oben oder unten bewegt. Diese Verstellbarkeit gewährleistet auch während des Schweißvorganges eine Anpassung an die jeweiligen Schweißverhältnisse.

Zur gemeinsamen Verstellung in vertikaler Richtung für alle drei Elektroden 4 ist der Haltebügel 16 mit den Schwenkhebeln 14 an dem Bauteil 20 befestigt, das bei Betätigung der Rändelschraube 21 vertikal verschoben wird. Gleichzeitig kann die gesamte Vorrichtung einschließlich der Schwenkhebel, Verstellungsschrauben u.dgl. quer zur Schweißdraht um einen gemeinsamen Drehpunkt 22 gekippt werden.

Ein solches Kippen ist neben der Schweißeinstellung insbesondere auch dann von Vorteil, wenn die Elektroden gesäubert oder ausgewechselt werden müssen, da die Elektroden von unten in die Elektrodenhalter eingeführt werden. Durch das Einführen der Elektroden von unten können die Abstände zwischen den Elektroden möglichst klein gehalten, d. h. die einzelnen Elektrodenhalter können dicht an dicht angeordnet werden, so daß sich eine gedrungene, raumsparende Anordnung ergibt.

Wie aus der F i g. 2 ersichtlich, besitzt die Schutzgasabdeckung 8 Sichtfenster 23, mit deren Hilfe eine ständige Kontrolle der jeweiligen Elektrodenstellung sowie der Elektrodenform, Abbrand, Verbiegung usw. möglich ist. Durch die Rändelschrauben 24 läßt sich die Schutzgasabdeckung an den Schwenkhebeln der einzelnen Elektroden festklemmen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verschweißen dünner unter einem feststehenden Schweißkopf durchlaufender Bleche, insbesondere zum Verschweißen der in Längsrichtung verlaufenden Kanten eines zu einem Rohr geformten Metallbandes unter Schutzgas, mit mehreren oberhalb des durchlaufenden Bleches in Durchlaufrichtung hintereinander angeordneten nicht abschmelzenden Elektroden, von denen jede einen gesonderten Lichtbogen führt und für sich einzeln vertikal verstellbar sowie in einem gesonderten Elektrodenhalter angeordnet ist, der mit den Elektrodenhaltern der übrigen Elektroden zu einem Paket zusammengefaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Elektrodenhalter (5) an einem Schwenkhebel (14) vertikal verstellbar angeordnet ist, jeder der Schwenkhebel durch Drehung um eine allen Schwenkhebeln gemeinsame Achse (13) quer zur Schweißnaht verstellbar ist und die Achse in einer alle Elektrodenhalter umfassenden Halterung (16) gelagert ist, die an einem quer zur Schweißnaht verschwenkbaren Bauteil vertikal verstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schwenkhebeln Abstandshalter angeordnet sind.