DE2352714B2

DE2352714B2 - Selbsttätig arbeitende Lichtbogenschweiß-Einrichtung zum AneinanderschweiBen von Schweißstäben

Info

Publication number: DE2352714B2
Application number: DE2352714A
Authority: DE
Inventors: Willi 6392 Neu-Anspach Ernst; Otmar 6381 Seulberg Gellner
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1973-10-20
Filing date: 1973-10-20
Publication date: 1979-08-02
Also published as: DE2352714A1; US3990620A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätig arbeitende Lichtbogenschweißeinrichtung, die unbiegsame und stabförmig ausgebildete Schweißdrähte nacheinander durch Anschweißen zu einem Endlosstab miteinander verbindet und diese mittels Vorschubrollen zu einem zur Werkstückbearbeitung vorgesehenen Schweißbrenner führt.

Bei herkömmlichen Schweißanlagen mußte beim Anschweißen zweier stabförmiger Schweißdrähte der Arbeitstakt nach Beenden der Werkstückschweißung unterbrochen werden. Die somit durch das Anschweißen der Stäbe bedingten Stillstandzeiten ließen ein rationelles Ausbringen der zu bearbeitenden Werkstük-

ke nicht zu.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Nachteile dieser Art durch einfache Maßnahmen zu beseitigen, darüber hinaus einwandfreie Schweißverbindungen an ^r· solchen Schweißnähten zu schaffen, die zur Bearbeitung von hochlegierten Werkstücken oder Werkstücken mit hohem Kohlenstoffgehalt vorgesehen sind.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen einer ersten Vorschubrolle und

Hi einer zweiten Vorschubrolle ein längsbewegbarer Transportschlitten mit zwei unabhängig von einander arbeitenden Spannzylindern zur Fixierung des ersten und zweiten Schweißdrahtes, mit einem zwischen den Spannzylindern vorgesehenen, die Schweißdrahtenden

ι ϊ der beiden nichtstromführenden Schweißdrähte verschweißenden Anschweißbrenner und mit einer den Spannzylinder andererseits beeinflussenden Abtasteinrichtung angeordnet ist
Schweißdrähte, die nur zur Bearbeitung von hochle-

2« gierten Werkstücken oder Werkstücken mit hohem Kohlenstoffgehalt herangezogen werden, haben stabförmige Gestalt, weil sie aus einem dem Werkstück angepaßten und somit unbiegsamen Material bestehen, das nicht zu einer sonst üblichen Schweißdrahtrolle

2^:j aufgerollt werden kann.

Es sind zwar nach der US-PS 21 67 565 und US-PS 19 32 263 Schweißvorrichtungen mit stabförmig ausgebildeten Schweißelektroden bekannt, die durch Schweißung zu einem Endlosstab miteinander verbunden und

κι zum Werkstück ohne zeitliche Unterbrechung vorgeschoben werden, jedoch sind mit derartigen Schweißvorrichtungen präzise Schweißarbeiten an hochlegierten Werkstücken nicht durchführbar, da sogenannte heiße Schweißelektroden verschweißt werden, d. h„ daß

is der für die Schweißung erforderliche Strom durch die Schweißelektrode fließt. Hochlegierte Werkstoffe, die unter Schutzgas verschweißt werden müssen, können mit derartig einfachen Schweißvorrichtungen nicht bearbeitet werden.

κι Um während des Betriebes der fliegenden Spann- und Schweißvorriclitung ein störungs- und verarbeitungsmäßig einwandfreies Schweißen an hochwertigen Serienerzeugnissen zu gewährleisten, wird in vorteilhafter Weise vorgeschlagen, daß der Transportschlitten mit Vorlaufgeschwindigkeit des ersten Schweißdrahtes dann mitgenommen wird, wenn das Ende des Schweißdrahtes die Abtasteinrichtung verläßt, die das Spannen des Schweißdrahtes an den Transportschlitten auslöst, wobei vor Einleitung des Anschweißvorganges der

κι zweite Schweißdraht mit mehrfacher Vorlaufgeschwindigkeit gegenüber dem ersten Schweißdraht transportiert und unmittelbar vor dem ersten Schweißdraht bei Erreichen der Abtasteinrichtung an den Transportschlitten durch den Spannzylinder — bei gleichzeitigem

^r)S Außerbetriebsetzen des Vorschubmotors - gespannt wird.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann die dem Anschweißbrenner gegenüberliegend angeordnete Abtasteinrichtung aus einer sich aus Lichtsender und

bo Lichtempfänger zusammensetzenden Lichtschranke bestehen.

Ferner ist erfindungsgemäß eine Rückholvorrichtung vorgesehen, die nach beendetem Anschweißvorgang und nach Lösen beider Spannzylinder den Transporter schlitten in seine Anfangsstellung zurückführt.

Die stromlosen Schweißdrähte werden also mittels eines zusätzlichen Anschweißbrenners zu einem Endlosstab zusammengeschweißt und in einen zwischen

Werkstück und Schweißbrenner brennenden Lichtbogen hineingeschoben. Es erfolgt sozusagen eine Kaltdrahtverschweißung, bei der die für die Verschwei-Bung erforderliche Energie durch einen Schutzgasschweißbrenner von außen an die Schweißstelle gebracht wird.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Zur Bearbeitung von Ventilen für Verbrennungsme- m toren ist eine Vorrichtung 1 vorgesehen, die im wesentlichen aus zwei Vorschubmotoren 2 und 3 und einem zwischen diesen längsbewegbar angeordneten Transportschlitten 4 besteht, auf dem ein Anschweißbrenner 5, zwei vor und hinter diesem liegende r, Spannzylinder 6 und 7 und eine gegenüber dem Anschweißbrenner 5 angeordnete Lichtschranke 8 befestigt sind. Ferner ist vor dem Vorschubmotor 3 eine für den Transportschlitten 4 vorgesehene Rückholvorrichtung 9 aufgebaut

Vor der Vorrichtung 1 befindet sich ein Schweißdrahtmagazin 10 mit einer Vereinzelungseinrichtung für die Schweißdrähte und am Ende der Vorrichtung 1 ist ein schwenkbarer Schweißbrenner 11 für die Bearbeitung der Ventile angeordnet Im Bereich des Ventilsitzes r. wird ein verschleißfester Werkstoff aufgeschweißt

Die Funktion dieser gesamten Anlage wird im folgenden näher beschrieben.

Werkstück 12, Schweißbrenner 11 und eingelegter stabförmiger Schweißdraht 13 sind in Schweißposition, tu Sämtliche in der Vorrichtung 1 plazierten Endschalter 14, 15, 16 sind betätigt. Schweißstromgeneratoren, Argon, Kühlwaser und Druckluft sind eingeschaltet

Sobald der Lichtbogen am Schweißbrenner 11 gezündet wird, läuft der Vorschubmotor 3 mit i> Vorschubrolle 17 an und schiebt den ersten Schweißdraht 13 in den Lichtbogen. Passiert das Ende vom Schweißdraht 13 den Endschalter »14, so wird ein neuer zweiter Schweißdraht 18 aus dem Schweißdrahtmagazin 10 entnommen und auf die Vorschubrolle 19 des 4<i Vorschubmotors 2 gelegt Nach diesem Arbeitsablauf wird der Endschalter 14 wieder betätigt und löst das Zurückfahren der Drahtvereinzelungsarme (nicht dargestellt) aus. Der Schweißdraht 13 wird während dieser Zeit mittels der umlaufenden Schubrolle 17 kontinuier- r. Hch weiter vorgezogen.

Erreicht sein Ende die aus Lichtsender und Liehtempfänger bestehende Lichtschranke 8, trifft der bis dahin unterbrochene Lichtstrahl auf den gegenüberliegenden Lichtempfänger, der über ein Zeitrelais den Spannzylin- so der 7 einschaltet und den Schweißdraht 13 an den Transportschlitten 4 spannt der mit der Vorlaufgeschwindigkeit des Schweißdrahtes 13 mitgenommen wird. Damit diie Arbeitsweise durch den entstehenden Lichtbogen am Anschweißbrenner 5 nicht gestört wird, kann vor dem Entstehen des Lichtbogens eine Blende vor den Lichtempfänger geschwenkt werden, die das Zerstören der Fotozelle verhindert

Mit dem Lichtimpuls wird gleichzeitig die Rückholvorrichtung 9 zurückgeschaltet Außerdem spannt ein mit der Vorschubrolle 19 zusammenwirkender Spannzylinder 20 den zweiten Schweißdraht 18 auf die Vorschubrolle 19, die anschließend den Schweißdraht 18 mit dreifacher Vorlaufgeschwindigkeit gegenüber dem Schweißdraht 13 vortransportiert Bei Erreichen der Lichtschranke 8 wird der Lichtstrahl unterbrochen. Dabei schaltet sich der Vorschubmotor 2 aus. Gleichzeitig spannt der Spannzylinder 6 den Schweißdraht 18 an den Transportschlitten 4. Nach dem Spannen wird über einen iricht gezeigten Druckschalter der Anschweißvorgang zum Verbinden der beiden Schweißdrahtenden eingeleitet Die Schweißzeit beträgt ca. drei Sekundea Nach beendeter Anschweißung wird der Transportschlitten 4 zunächst noch von Schweißdraht 13 vorgezogen, bis der Endschalter 15 erreicht ist Dieser löst sämtliche Spannzylinder. Danach schiebt die Rückholvorrichtung den Transportschlitten 4 in die Anfangsstellung bis zum Endschalter 16, während sich der Schweißdraht 13, der jetzt mit Schweißdraht 18 verbunden ist weiterhin kontinuierlich vorwärtsbewegl

Der Anschweißvorgang wiederholt sich gleichermaßen bei Ende des Schweißdrahtes 18 am Endschalter 14.

Durch den Einsatz der Vorrichtung 1 kann das Anschweißen der Schweißdrähte auch während der Werkstückschweißung erfolgen.

Nach fertig bearbeitetem Werkstück schwenkt ein Schweißdraht-Schwenkzylinder 21 sowie ein Schweißbrenner-Schwenkzylinder 22 bis zum Einbringen eines neuen Werkstückes kurzzeitig aus. Nur während dieser Zeit wird der Betrieb der Vorrichtung vorübergehend zum Stillstand gebracht.

Eine Veränderung der Schweißdrahtgeschwindigkeit hat keinen Einfluß auf die Funktion der Anschweißvorrichtung, da diese sich selbsttätig der veränderten Vorschubgeschwindigkeit des Schweißdrahtes anpaßt

Die Verwendung unterschiedlicher Schweißdraht-Durchmesser sowie unsortierter Herstellungslängen dieser stabförmigen Drähte schränken die Betriebsbereitschaft der vollautomatischen Vorrichtung in keiner Weise ein.

Die Vorrichtung ist überall dort einsetzbar, wo mit halb- oder vollautomatischen Schweißanlagen Schweißstäbe verarbeitet werden müssen. Ferner ist die Vorrichtung sowohl für Autogen- als auch für Elektroschweißanlagen verwendbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Selbsttätig arbeitende lichtbogenschweiß-Einrichlung, die unbiegsame und stabförmig ausgebildete Schweißdrähte nacheinander durch Anschweißen zu einem Endlosstab mit einander verbindet und diese mittels Vorschubrollen zu einem zur Werkstückbearbeitung vorgesehenen Schweißbrenner führt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer ersten Vorschubrolle (19) und einer zweiten Vorschubrolle (17) ein längsbewegbarer Transportschlitten (4) mit zwei unabhängig von einander arbeitenden Spannzylindern (7, 6) zur Fixierung des ersten und zweiten Schweißdrahtes. (13,18) mit einem zwischen den Spannzylindern (7„ 6) vorgesehenen, die Schweißdrahtenden der beiden nichtstromführenden Schweißdrähte (13, 18) verschweißenden Anschweißbrenner (5) und mit einer den Spannzylinder (7) einerseits und die Vorschubrolle (19) und den Spannzylinder (6) andererseits: beeinflussenden Abtasteinrichtung (8) angeordnet ist.

2. Lichtbogenschweiß-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportschlitten (4) mit Vorlaufgeschwindigkeit des ersten Schweißdrahtes (13) dann mitgenommen wird, wenn das Ende des Schweißdrahtes (13) die Abtasteinrichtung (8) verläßt, die das Spannen des Schweißdrahtes (13) an den Transportschlitten (4) auslöst, wobei vor Einleitung des Anschweißvorganges der zweite Schweißdraht (18) mit mehrfacher Vorlaufgeschwindigkeit gegenüber dem ersten Schweißdraht (13) transportiert und unmittelbar vor dem ersten Schweißdraht (13) bei Erreichen der Abtasteinrichtung (8) an den Transportschlitten (4) durch den Spannzylinder (6) — bei gleichzeitigem Außerbetriebsetzen des Vorsnhubmotors (2) - gespannt wird.

3. Lichtbogenschweiß-Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Anschweißbrenner (5) gegenüberliegend angeordnete Abtasteinrichtung aus einer sich aus Lichtsender und Lichtempfänger zusammensetzenden Lichtschranke besteht.

4. Lichtbogenschweiß-Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückholvorrichtung (9) vorgesehen ist, die nach beendetem Anschweißvorgang und nach Lösen beider Spannzylinder (6, 7) den Transportschlitten (4) in seine Anfangsstellung zurückfuhrt.