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Verfahren zum automatischen Schweissen und Schneiden.
Die serienmässige Herstellung von Formteilen durch automatische Lichtbogenschweissung war bisher nur bei während des Schweissvorganges feststehendem Schweisskopf bei solchen Sticken praktisch anwendbar, welche gerade oder kreisrunde Nähte aufwiesen. Wenn es aber galt, die Umfangsnähte an einem Stück auszuführen, dessen Schweissnähte abwechselnd gerade, dann wieder nach einer beliebigen t ebenen Kurve verliefen, wie es beispielweise bei Radiatoren, Gehäusen von Windwerken, Hinterachs- brücken u. dgl. der Fall ist, oder wenn sie gar auch räumlich gekrümmt waren, so musste man zur Hand- schweissung greifen. Nur dann, wenn die kurvenförmig Schweissnaht in einer Horizontalebene verlief. konnte man sich auch dadurch helfen, dass man den Schweisskopf beweglich machte.
Dies hatte aber den
Nachteil zur Folge, dass man auch die schweren Stromzuführungskabel und Kühlwasserleitungen mitbewegen musste.
Die Ursache für das Versagen der automatischen Schweissung liegt darin, dass diese nur zufrieden- stellende Resultate gibt, wenn die Naht an der Schweissstelle möglichst horizontal liegt. Gleichzeitig soll das Werkstück mit gleichmässiger Geschwindigkeit unter dem Sehweisskopf hinweggezogen oder letzterer mit konstanter Geselhwindigkeit iiber das Werkstück bewegt werden, damit eine gleichmässige
Naht zustande kommt.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird das automatische Schweissen der bisher von einer
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der zu schweissenden Naht entsprechenden Schablone zusammengespannt und im Raum beweglich auf- gehängt wird. Durch Vorschubrollen, deren Achse im Raum festliegt, wird die Schablone erfasst und gleichmässig fortbewegt. Ist die Schweissnaht am Umfang einer Fläche auszuführen und die Schablone kongruent der Schweissnaht, so wird die Achse der Vorschubrollen horizontal liegen, womit auch der entsprechende Nachteil des Werkstückes horizontal liegt. Auf diesem Punkt der Naht wird die Elektrode - sei es ein Draht oder eine Kohle-gerichtet. Ist hingegen eine Naht nach beliebiger Linie auszuführen, so wird die Schablone zwischen Vorschubrollen mit vertikaler Achse geführt werden.
Ist diese Linie nur in einer Ebene liegend, so wird auch die Schablone eben sein und durch die allenfalls mit Borden versehenen Vorschubrollen geführt werden. Besitzt hingegen der Linienzug der Schweissnaht eine räumliche Ausdehnung, so wird auch die Schablone entsprechend gekrümmt. Zu den Vorschubrollen kommt dann noch ein rechtwinkelig dazu angeordnetes L3itrollensystem. Wie bereits vorausgesetzt, ist es nicht unbedingt nötig, dass die Schablone die kongruente Gestalt der zu schweissenden Naht besitzt, sie kann auch grösser oder kleiner sein, wie es die Zweckmässigkeit erheischt. Jedenfalls muss sie dann der Naht entsprechend geformt sein, damit die Schweissgeschwindigkeit auf den geraden wie gekrümmten Strecken mögliehst gleich bleibt.
Zur Lösung der weiteren Bedingung einer möglichst konstanten Schweissgeschwindigkeit sollen die Vorschubrollen die Schablone mit solchem Druck fassen, dass das nicht ausbalancierte Gewicht von Schablone und Werkstück keine wesentliche Beschleunigung oder Verzögerung auf die Vorschubgeschwindigkeit der Schablone und damit die Schweissgeschwindigkeit ausübt. Es wird sich daher empfehlen. einen zumindest teilweisen Gewichtsausgleieh für den überhängenden Schablonen-und Werkstilckteil vorzusehen.
Die Fig. l und 2 zeigen eine prinzipielle Darstellung des Erfindungsgegenstandes unter der Annahme. dass die Schweissung eines Radiatorelementes im Kohlelichtbogen vorgenommen werden soll. Dieses Radiatorelement 1 ist mit Bolzen 2 mit der Schablone. 3 zusammengEspannt. Die Schablone hat hier die
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sind zwei Grenzlagan der Schablone eingezeichnet, n. zw. die Lagen mit vertikaler und horizontaler Längsachse. Man erkennt, dass unabhängig von der momentanen Lage der Schablone stets der zwischen den Rollen , 5 und 6 liegende Teil horizontal sein wird. Es wird also auch die entsprechende Stelle der Sehweiss- naht stets horizontal sein.
Auf diese ist die Elektrode 8 des Kohleschweisskopfes 7 (Fig. 1) gerichtet.
Da die Rollen 4 und 5 mit konstanter Drehzahl angetrieben werden, so wird auch die Umlaufgeschwindigkeit der Schablone und damit der Schweissnaht nahezu konstant bleiben. Geringe, aber zu vernachlässigende Abweichungen werden sich dort ergeben, wo die Schablone eine Ecke mit kleinem Abrundung8 radius aufweist.
In Fig. 3 ist die Anwendung des Verfahrens beim Aufschweissen einer nach beliebiger Linie verlaufenden, aber in einer Ebene liegenden Schweissraupe gezeigt. An Stelle des Radiatorelementes aus Fig. 1 und 2 tritt das Werkstück 9. Die Achsen der Vorschubrollen 4 und 5 sowie der Gegenrolle 6 liegen vertikal.
In Fig. 4 ist schematisch angedeutet, wie der Gewichtsausgleich des einseitig überhängenden Schablonen-und Werkstückteiles bei der Schweissung eines Radiatorelementes nach Fig. 1 und 2 zur
Entlastung der Gegenrolle 6 vorgesehen werden kann. Eine Zugfeder 10 wird in den aussenliegenden Bolzen 2 und ein feststehendes oder in Abhängigkeit von der Schablonenbewegung verstellbares Wider- lager eingehängt und besorgt einen beliebigen Gewichtsausgleich während des Herumschwenkcns du
Schablone beim Schweissen der Ecke.
Dieser Gewichtsausgleich, der besonders bei schwereren Schweiss- stücken oder solchen von langgezogener Form erwünscht sein wird, kann beispielsweise auch durch Ein- tauchen der Schablone oder des Werkstückes in eine Flüssigkeit hervorgerufen werden, weil dann der
Auftrieb die Rolle 6 entlasten wird. Bei einer Anordnung nach Fig. 3 kann der vollständige Gewichts- ausgleich bequem dadurch erreicht werden, dass man Schablone und Werkstück auf einer Platte auf- ruhen lässt, eventuell auf Rollen lagert oder in der senkrechten Schwerlinie aufhängt.
Das Verfahren nach der Erfindung ist in gleicher Weise auch für das automatische Schneiden, sei es Gassehmelzsehneiden oder elektrisches Schneiden, geeignet und bietet gegenüber bekannten Ver- fahren den Vorteil, dass der Schneidkopf mit seinen schweren Stromzuführungskabeln und Kühlwasser- leitungen im Raum feststeht. Gerade hiebei wird es sich meist als günstig erweisen. die Schablone kleiner oder grösser als die Sehneidlinie auszubilden, damit der Strahl des abgeschleuderten verbrannten Materials nicht auf die Schablone bzw. die Vorsehubeinrichtung auftrifft.
Fig. 5 zeigt eine solche Einrichtung, bei welcher 12 die zu schneidende Blechtafel ist, die wieder
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verbrannten Materials an.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum automatischen Schweissen und Schneiden mit während des Schweiss-bzw. Schneid- vorganges feststehendem Schweiss- bzw. Schneidkopf, dadurch gekennzeichnet, dass der zu schweissende Gegenstand gemeinsam mit einer der zu schweissenden Naht entsprechenden Schablone im Raum beweglieh aufgehängt wird und die Führung durch Vorschubrollen erfolgt, welche die Schablone erfassen.