Selbsttätige schweissmaschine. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum selbsttätigen Schwei ssen von Arbeitsstücken, zum Beispiel Ble- ehen. Dieselbe ist aber auch zum Schwei ssen von Arbeitsstücken solcher Dicke ver- wendbaT, bei welchen Zusatzmaterial, ver wendet werden muss. Diese Schweissung wurde bis jetzt hauptsächlich mit der Hand aus-geführt, was mit gewissen Nachteilen verbunden war.
Die wichtigsten, Nachteile der Handschweissung bestehen darin, dass die Arbeitskosten verhältnismässig hohe sind und vor allem, dass die Beschaffenheit der Schweissfuge von der wechselnden persönli chen Fähigkeit und Sorgfalt bei der Aus- füll-rung der Schweissung abhängig ist. Es wurden zwar auoh schon Schweissmaschinen verwendet, bei denen das Arbeitsstück bezw. die Arbeitsstücke in der Maschine festge spannt wurden.
Wenn indessen grössere Ge genstände, zum Beispiel- Bleelizylinder und Gefässe geschweisst werden sollen, würde eine Maschine mit Vorrichtung zum Aufspannen solch grosser Arbeitsstücke sehr umfangreich und kostspielig ausfallen. Nach der vorlie genden Erfindung werden diese dadurch vor- mieden, dass die Maschine so kleine Abines- sungen und ein so geringes Gewicht aufweist, dass sie auf den Arbeits,stücken anoebracht und von denselben getragen werden kann,
und dass mechanische Hilfsmittel zum Fort bewegender Maschine au± dem Arbeitsstück vorgesehen sind.
Die Maschine kann sowohl für elektriselie als auch für autogene SeUweissung. beispiels- -weise mit Sauers-toff-Acetylengasflamme, ein gerichtet sein.
In beiden Fällen kann die treibende ]Kraft der Maschine zu ihrer Be wegung auf dem Arb#pitsstüoli in verssslile- deuer Weise leicht zugeführt werden, ent weder durch einen direkt auf der Maschine angebrachten Motor, beispielsweise durch einen Verbrennungs-, Wasser- oder Elektro motor, oder auch durch einen mit Pressluft oder mit den Schweissgasen getriebenen Mo- toi, oder auch durch mechanische Kraftüber- tragung von aussen in einer zweckmässigen Weise.
Zur Bewegung der Maschine auf dem Arbeifsstück können Treibräder, die von einer Kraftquelle getrieben -werden und zum Tra gen der Masehine auf dem Arbeitsstück die- neii, oder es kann auch eine andere zweck mässige Vorrichtung verwendet werden, zum Beispiel Zahnstangenantrieb, wobei die Ma- seliine duie'h Räder oder Schlitten auf dem Arbeitsstück ruhen kann.
Der bei elektrischer Schweissung für -den Lichtbogen erforderliche Strom bezw. die für die Schweissflamme er forderlichen Gase können in einer beliebigen, zweckmässigen Weise zugeführt werden.
In gewissen Fällen ist die Maschine mit einer Vorrichtung zum Bearbeiten der Fuge, zum Beispiel durch Hämmern oder Pressen' ausgerüstet Die Zusammenziehung des Ma terials wird *hierduroii vermieden, oder ver mindert, und die Struktur -der Schweissfüge, -wird mehr feinkristallinisch, zu welchem Zwecke diese Bearbeitung auszuführen ist, wenn die Fuge mit gescbmolzenem oder halbgeschmelzenem Metall gefüllt ist. Um die. bei der Schweissung entsteliende Wärme von der Maschine zu entfernen, sowie auch die Arbeitsstücke abzukühlen, ist zweck mässig ein Ventilator angeordnet.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Aus führungsbeispiel des Erfindungsgegenstan- ,des für autogene Scliweissunö", bei welchem die Antriebskraft von deinem auf der Ma schine angebrachten elektrischen Motor er zeugt wird. Fig. <B>1</B> stellt die Maschine von der Seite gesehen mit gewissen Einzelheiten im Schnitt dar; Fig. 2 ist ein Querschnitt der Maschine von 'hinten gesehen; Fig. <B>3</B> ist ein Grundriss derselben mit einigen Einzel heiten im Schnitt.
Die Fig. 4 bis<B>11</B> stellen Einzelheiten dar, auf die im Nachstehenden verwiesen wird.
<B>1</B> (Fig. <B>1</B> bis #3) bezeichnet einen elektri schen Motor, dessen Welle 2;' eine Schnecke 2 trägt, die ein auf einer Welle<B>3'</B> sitzen des Schneckenrad<B>3</B> treibt. Eine ebenfalls auf der Welle<B>3'</B> sitzende Reibscheibe 4 treibt eine Rolle<B>5</B> und diese eine auf einer zur Welle .3' parallelen Welle<B>9'</B> sitzende- Reibsolleibe <B>6.</B> Die, Rolle<B>5</B> ist auf einem Arm<B>7</B> gelagert, dessen Nübe <B>7'</B> als Schrau benmutter für eine Schraube<B>8</B> (Fig. <B>1)</B> aus gebildet ist.
Durch Drehung dieser im Ma schinengestell<B>15</B> gelagerten Schraube<B>8</B> kann .die Rolle<B>5</B> in radialer Richtung zwischen den Scheiben 4 und<B>6</B> verschoben werden. Wenn also die Scheibe 4 eine konstante Ge schwindigkeit hat, erhält die Scheibe<B>6</B> eine gesteigerte Geschwindigkeit, wenn die Rolle <B>5</B> gegen deren Zentrum verschoben wird und umgekehrt. Die Bewegung der Scheibe<B>6</B> wird von deren Welle 9,durch zwei Schnek- kengetriebe <B>9</B> bis<B>10, 11</B> bis 12 und eine Welle<B>10'</B> auf eine Welle 14 übertragen, auf welcher die Treibräder<B>13</B> der Maschine befestigt sind und welche Welle 14 im Ma schinengestell<B>15</B> gelagert ist.
Die Umdre hungsrichtung ist eine solche, da-ss die Ma schine sieh nach rechts (Figg. <B>1)</B> bewegt. Im vordern Teil wirddie Maschine von den RK- dern <B>59</B> auf der Achse<B>59'</B> uetragen, welche in einem vom-Gestell getragenen Stück 59- g gelagert ist. Auf der Welle 2' ist ferner ein Ventilator<B>16</B> befestigt, der einen Luft strom gegen einen Schild<B>17</B> treibt, der am Müsahinengestell <B>15</B> befestigt und in der nachstehend beschriebenen Weise verstellbar ist.
Der Schild<B>17</B> ist derart angeordnet, und geformt, dass der Luftstrom eine solche Rieb- tung erhält, dass sowohl der Schild, wie auch die untern Teile der Maschine und das, Ar beitsstück oder die Arbeitsstücke gekühlt werden. Da der Motor mit so konstanter Umdrehungsza,hl wie möglich arbeiten soll, sind der Ventilator und der Motor sa be messen, dass der Ventilator die hauptsächliche Belastung des Motors ausmacht, wodurch ,die to-tale Belastung so kanstant wie mög- lich wird.
Auf dem Schild<B>17</B> sind sowohl die Schweissorgane wie der Halter für das 72us,atzmat,erial befestigt. Die Schweissorgane besitzen ein Gasimischgehäuse <B>18,</B> welchem die Gase (zum Beispiel Sauerstoff und Ace tylen) durch Schlaueha.nsotzstutzen <B>19</B> und <B>20</B> zugeführt werden. Die Gase strömen,dar- nach durch das Mischrohr 21 zum Brenner- mundstück 2,2, das gegen die Mitte der Seliweissfüge gerichtet ist.
Das, Misellrehr 21 ist deraxt gekrümmt, dass die Schweiss- fla,mme einen geeigneten Winkel zur Ober fläche des Arbeitsstückes bildet. Die Sellweissflamine ist sowolil in d:er Höhen- riolitung, wie auch in der Längen- und Sei- tenrichrtung verstellbar, und zwar in folgen der Weise.
Auf dem Misclirolir 21 ist ein Ring 23 befestigt, gegen wele'heneine Druck feder 24 aufwärts, drückt. In entgegengesetz ter Richtung ist das Rohr durch eine Ge windemuffe<B>2,5,</B> die in eine Hülse<B>26</B> ge schraubt ist, verstellbar. Diese nach unten verUngerte Hülse ist um ihre Achse in einem Würfel<B>27</B> drehbar und zwischen dem Rohr 21 und,der Hüls#o <B>216</B> ist in bekannter Weise ein Mitnehmer (nicht dargestellt) angebracht, so dass das Rohr 21 immer der Drellung der Hülse<B>26</B> folgt.
Zufolge der Krümmung des Mischrohres 21 beschreibt das Mundstück 2,2 beim Drehen der Hülse<B>26</B> einen Kreis bogen. Hierdurch kann also die Schweiss flamme seitlich eingestellt werden. In der Längsrichtung der Sohweissfuge kann die Schweissflamme dadurch eingestellt werden, dass der Würfel<B>2,7</B> um den Zapfen 28,dr-eh- ba.r ist. So-wuhl die Drehung der Hülse<B>26</B> im Würfel<B>27</B> wie die Drohung dieses, Wür fels um den Zapfen<B>28</B> kann mittelst Sehnek- hengetrieben bewirkt werden, wie ohne be sondere Zeichnung verständlich sein dürfte.
Der Zapfen,<B>28</B> ist in dem am Schild<B>17</B> be- festi,c4,en Träger 29 gelagert.
Der in Fig. <B>1</B> von der Seite, in Fig. <B>3</B> von oben und in Fig. 4 von vorne dargestellte Halter für das Zusatzmateria.1 besteht aus zwei Backen<B>30</B> und<B>3,1</B> (Fig. <B>1, 3,</B> 4 und 5;), zwischen welchen die Materialstange 32 von den Rollen<B>33</B> und 34 hindurch geführt<B>.</B> -wird.
Die Baake <B>30</B> ist um einen Zapfen<B>35</B> be- weglicli und wird an der Spitze gegen die Baüke <B>31</B> mittelst ein-er Feder<B>36</B> ged-rückt.
Das Zuführen der Stange 32 wird durch das Zusammen-wirken deT Rollen<B>3-3</B> und 34 erreicht, von welchen die Rolle<B>3,3</B> vom Mo tor<B>1;</B> aus mittelst einer biegsamen Welle<B>37</B> angetrieben wird. Damit das Zuführen ge regelt werden kann, sitzt auf der Welle<B>37</B> eine Reibungsrolle<B>38</B> (Fig. 2 und<B>3)</B> festl die auf einer Reibsolleibe <B>39</B> mittelst eines Hebels 38a und einer Schraube<B>38b</B> radial versoliiebbax ist.
Die Scheibe<B>39</B> erhält ihre Bewegung von der Schnecke<B>11</B> durch ein SGhneckenrad <B>62,</B> auf dessen Welle<B>629-</B> die Scheibe<B>39</B> befestigt ist. Die Organe zur Verschiebung der Rolle<B>38</B> sind denjenigen zum VersGliieben der Rolle<B>5</B> ähnlich und da,lier in Fig. 2 nur angedeutet.
Der Halter für das Zusatzmaterial ist auf einem zweiarmigen Hebel<B>63</B> (Fig. <B>1)</B> befestigt, der um einen Zapfen 40 beweglich ist, welcher Zapfen 40 in eine7m Support 41 des Schildes<B>17</B> drehbax gelagert ist. Eine oscillierende Bewegung des Halters um die sen Zapfen wird folgendermassen erhalten. Die Reibschähe <B>6</B> wird auf ihrer Aussenseite durch eine Fläche 6a (Fiol. 2) begrenzt, deren Profil einen kleinen Winkel mit der Welle <B>9'</B> bildet.
Auf dieser scIiiefen Fläche rollt eine Rolle 42, die in einem Ga.bela.rm 43 (Fig. <B>1</B> und 2) befestigt ist, der auf einer im Ges-tell <B>1,5</B> sowohl drehbar wie axial ver schiebbaren Achse 44 angebracht ist.
Eine Feder 45 wirkt zwischen einer am Gestell befestigten Stütze 45a und einem auf der Achse 44 befestigten Flanschenring 46 in .solcher Richtung.. dass die Rolle 42- immer gegen die Scheibe<B>6</B> gedrückt wird und die Achse 44 deshalb in ihren Lagern hin und her geschoben wird. Z-wischen die Flanschen des Flanschenringes 46 greift ein Zapfen 47 auf dem Ende des Hebels<B>63.</B> Die seitliehe Bewegung der Achse 44 wird also auf den Halter<B>30, '31</B> und das Material<B>32</B> übertra gen, um ihm Schwingungen zu erteilen.
Die Grösse -der letzteren kann dadurch reguliert werden, dass die Achse 44 gedreht wird, so dass die Rolle 42 näher oder weiter vom Zen trum der Scheibe<B>6</B> rollt. Diese Drehuno- bezw. Einstellung kann mittels#t eines nicht dargestellten Schneckengetriebes in bekannter Weise erfolgen.
Das Kühlen der verschiedenen Teile hinter dem Schild, zum Beispiel des Materia.Ihalters, kann leicht durch Löcher 17a in-, Schild<B>17</B> erreicht worden, durch welche Löcher die Luft vom Ventila;tor <B>16</B> gegen den zu küh- k3 lenden Teil gezogen wird.
Um eine zuverlässige Durchschweissung von Arbeitsstücken solcher Dicke, welche die Verwendung von Zusatzmaterial benötigen, sicherzustellen, ist es notwendig, die wäh- ren-d der Schweissung gegeneinander stossen den Kanten der Arbeitsstücke abzuschrägen, so,dass -eine Rinne 49 (Fig. 2) gebildet wird.
In diesem Falle wird die Führung der Ma schine längs der Soliweissfuge mittdst ge- C eigneter Führungsorgane bewirkt, die mit den abgesührägten Kanten der Fuge während der Schweissung zusammenwirken-. Bei<B>dün-</B> neren, die Verwendung von Zusatzmaterial nicht benötigenden Arbeitsstücken, bei denen ihre Kanten dicht aneinander liegen, sowie in andern Fällen, kann neben und parallel zu der Fuge eine besondere FührungsTinne angeordnet sein, mit welcher die Führungs- ergane zusammenwirken.
Eine solche be sondere FülirungsTinne kann auch auf einem Verlängerungsstück, ausserhalb der Arbeits stücke verwendet werden, um die Fertig- schweissung derselben. zu ermöglichen. Eine Ausfüllrungsfarm solcher Führungsorgane und Führungsrinnen ist in der Zeichnung dargestellt. In Fig. <B>1</B> und 2 bezeichnen 48a und<B>48b</B> die Arbeitsstücke mit den abges,chrägten Kanten 49, zwischen welchen Führungsrollen 50, bl, <B>52</B> passieren. Diese Rollen, sind von Hebeln<B>53,</B> 54,<B>55,</B> die um im Gestell<B>15</B> gelagerte Achsen<B>56, 57, 58</B> beweglich sind, angebracht.
Die Rollen<B>50, 51, 52</B> werden durch ihr eigenes Gewicht, sowie durch das Gewicht ihrer Tragliebel so tief in der zwi- sehen den Kanten gebildeten Rinne 49 gehal- ten" dass die beiden keilförmigen Umfangsteile 49a der Rollen gegen die Kanten der Schweiss fuge 49 anliegen und die Maschine führen.
Häufig wird beim Zusammenschweissen das sogenannte Anheftungsverfakren verwendet-, das heisst in gewissen Abständen werden in der Fuge im voraus kürzere Zusammen- schweissungen gemacht, die die Kanten wä1- rend der eigentlichen Schweissung in rich tiger Lage halten.
Um eine sichere Füh rung der Mas ehine zu erhalten, aueX wenn sie über eine solche Anheftu-ngsstelle pas siert, ist die Anzahl der Führungsrollen und Hebel drei, wobei der Abstand zwischen den Rollen<B>50, 51, 52</B> gTösser a.ls die Länge einer Anheftungsstelle ist, damit immer zwei Rollen unter allen Umständen in der Rinne 49, und zwar in führender Lage sieh be finden.
Die Maschine ist zur Schweissung ver schiedener Arten von Schweissfugen geeignet. Handelt es sich um eine gerade Fuge, zum Beis'piel zwischen flachen Arbeitsstücken, oder um eine Fuge in der Richtung der Er zeugenden der Mantelfläche eines Zylinders, so istes zweckmässig, die Räderpaare<B>13</B> und <B>59</B> so anzuordnen, dass die Schweissnut un- gefä.hr in die Mitte zwischen die beiden Rä derpaare zu liegen kommt (Fig. 2).
Es kom men indessen auch Anschweissungen, zum Beispiel von Böden zylindrischer Gefässe, vor, wo auf der einen Seite der Fuge kein Raum für die Räder vorhanden ist. Für diesen Zweck ist die Maschine so ausgebildet, dass der Schild<B>17</B> mit auf demselben angebrach tem Schweissorgan, Ma.teriaIhaIter und Füh rungsorganen<B>50</B> bis,<B>55</B> als ein Ganzes oder auch jeder Teil für sieh in seitlicher Rich tung versetzt -werden können, und zwar in eine solche Lage, dass die Räder<B>13</B> und<B>59</B> auf dieselbe Seite der Schweissfüge kommen.
So sind in Fig. <B>11</B> die Brennerorgane <B>18,</B> <B>19,</B> 2,1,<B>26</B> undj die Führungsorgane<B>50</B> bis <B>59</B> nach rechts versetzt, so dass sie auf die eine Seite de# beiden Räder<B>1,3</B><U>kommen.</U> Zu diesem Zweck ist noch ein Flanschrin- 46a (Fig. -2-) auf der Achse 44 angebracht, wobei der Zapfen 47 des Hebels<B>63</B> in Ein griff mit diesem zweiten Flanseliring 46a gebracht wird, nachdem der Schild<B>17,
</B> die Bren.nervarrichtung und die Zufuhrvorrich- tung nach rechts versetzt sind. Die Hebel <B>53,</B> 54,<B>55</B> sind auf den Achsen<B>56, 57, 58</B> aus der einen Lage in die andere mittelst eines Schiebers<B>60</B> verschiebbar, der auf die Na,'ben. 5,6a, 57a, 58a der Hebel wirkt.
Fig. <B>7</B> zeigt den Fall, wo eine besondere Fülirungsrinne <B>70</B> auf dem Arbeitsstück 48a seitlich: der Fuge 49 angebracht ist, in -Welcher Rinne<B>70</B> die Fübrungsrollen <B>50, 51</B> und <B>52</B> laufen. Indieseni Falle kann eine Rolle weg- Olenommen werden. Es genügen zwei Rollen, 23 da die Rollen<B>50, 51, 52</B> keine Anheftungs, stelle der Fuge zu passieren brauchen.
Fig. <B>8</B> zeigt, wie eine gerade Fuge des Arbeitsstückes 48a, 48b mit einer Rinne<B>71</B> verlängert worden ist, und zwar dureh-eine Konsole <B>72,</B> die an den Arbeitsstücken be festigt isit und auf welcher die Maschine rollt, um auch den äussersten Teil der Fuge fertigschwieissen zu können.
Fig. <B>9</B> zeigt, wie eine ähnliche Rinne angeordnet ist, um die Führung in einer ge wölbten Fuge zu verlängern, damit diese fertiggeschweisst werden kann. Die Arbeits stücke, zum Beispiel Zylinder, die Ende an Ende, also längs einer kreisförmigen Fuge zusammengeseliweisst werden sollen, tragen auch in diesem Falle die Sehweissmaschine, die in Fig. <B>9</B> auf dem obern Teil der hori zontal angebrachten, Zylinder gerade über der Fuge placiert ist.
Die Maschine ist dabei über die Fuge beweglich, wie oben beschrie' ben. Man kann dabei die Arbeitsstücke eut- weder ununterbrochen oder unterbrochen in entgegengesetzter Richtung zur Bewegungs- rielitung der Maschine drehen, im ersten Falle mit einer GesiGhwindigkeit, die gleich der Bewegungsgeschwindigkeit der Maschine ist.
Die Fülirun <B><U>'g</U></B> der Maschine kann wie oben beschrieben, entweder mittelst Füli- rungsrädern <B>50, 51, 52</B> in der Fuge selb s#t, wie in Fig. <B>9</B> angedeutet ist, oder auch in einer parallel zur Fuge angebrachten 'be sonderen Führimgsrinne, analog wie in Fig. <B>7</B> angedeutet, erfolgen.
Um das Tragen der Maschine während der Schweissung des letz ten Stückes der Fuge zu ermöglichen, isit eine mit einer Führungsrinne versehene Kon- solo <B>72</B> in geeigneter Weise auf den Ar beitsstücken angebracht, wobei die Führungs- rinne,- die eine Portsetzung der Schweiss fuge bildet, gerade oder gebogen sein kann.
Bei Seliweissung von Flanschenfugen können Führungmolle <B>50, 51, 52</B> naeh Fig. <B>10</B> mit spitzwinkliger Umfangsnut 74a verwen det werden. Diese Führungsrollen 74a lau fen auf den Flanschenrändern 74 auf einer entsprechenden, auf dem Arbeitsstück ange brachten Führungskante.
Bei Schweissung gekrümmter Flächen muss auch eine Höhenverstelluno- des Schil des<B>17</B> (Fig. <B>1)</B> mit zugehörigen Teilen mög- lieli sein, wasdadurch erreicht wird, dass der Schild<B>17</B> als Teil -einer Zylinderfläehe ge- stallet ist, der auf einer zylindrischen Fläche des Masoliinengestelles verschoben werden kann.
Zu diesem Zwecke ist eine Regulier- .schraube <B>77</B> an einem Vorsprung<B>75</B> des Maschinengestelles<B>15</B> befestigt. Dieselbe durchzieht eine Stütze<B>76</B> am Schild<B>17</B> und trägt eine Schraubenmutter. <B>61,</B> die sich ge gen die Stütze<B>76</B> stützt.
Eine Ausführungsform, bei welcher die Maschine mit einem die Fuge bearbeitenden Hammer versehen. ist, zeigen Fig. <B>5</B> und<B>6.</B> Fig. <B>5</B> zeigt den Hammer und den Material halter von der zu Fig. <B>1</B> entgegengesetzter tD Seite, und Fig. <B>6</B> zeigt beide von vorn.
Der hinter den Schweissorganen der Maschine an geordnete Hammer 64 ist mit dem Halter <B>Z</B> für das Zusatzmaterial zusammengebaut, und in,einem Stück.<B>65,</B> das mitder Zuführungs backe<B>3-1</B> zasammengebaut ist, in axialer Richtung beweglich. Der Hammer 64 wird durch eine Feder<B>66</B> abwärts gedrückt und in derentgegengesetzten Richtung von einer Nockenselieibe <B>67</B> auf der Achse 67a, die durch eine biegsi%me Welle<B>68</B> angetrieben werden kann, bewegt. Die Welle<B>68</B> erhält ihre Bewegung vom Motor<B>1.</B>
Die Maschine kann mittelst des Griffes <B>0</B> getragen werden.
Die nur als Beispiel dargestellte Schweiss maschine besitzt ein so geringes Gewicht, dass sie direkt von den Arbeitsstücken getragen und mit Leichtigkeit von einem Arbeits stück zu einem andern transportiert werden kann.- Die Qualität der Sehweissung ist von der wechselnden, persönlichen Pähigkeit und Sorgfalt des Arbeiters unab#hängig, so dass die Arbeit immer in gleichförmiger Weise ausgeführt und ein gleichförmiges, einwand freies Arbeitsprodukt erhalten wird.
Es können auch<B>E</B> lektroden, beispiels weise solche, die bei gewöhnlicher elektri scher Schweissung verwendet werden, anstatt eines Gaesohweissbrenners verwendet werden.