Schweissmaschine mit einer oder mehreren bewegten Elektroden Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schweissma- schine mit einer oder mehreren bewegten Elektroden.
Es sind Schweissmaschinen, insbesondere auch solche mit drahtförmigen Elektroden, beispielsweise aus der schweizerischen Patentschrift Nr.370175 bekannt. Bei Schweissmaschinen zum Erstellen von Schweissnähten ist es nachteilig, dass der Schweissbeginn einen nicht statio nären Anfahrzustand darstellt, währenddem der Schweissdruck auf das zu schweissende Gut, die Vor schubgeschwindigkeit des Schweissgutes und die Schweissstromstärke keine konstanten Werte aufwei sen.
Diese Grössen sind daher aufeinander derart abzu stimmen, dass nicht der Anfang der Schweissnaht entwe der zu wenig geschweisst wird oder verbrennt und festigkeits- oder abdichtungsmässig nicht genügt. Es wurde schon mit komplizierten Steuerungen versucht, diese drei voneinander abhängigen Grössen im Anfahrzu stand aufeinander abzustimmen. Die dafür aufgewende ten Mittel sind jedoch sehr gross und derartige Steuerun gen störanfällig.
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung einer einfachen und sicheren Lösung. In diesem Sinne kennzeichnet sich die erfindungsgemässe Schweissma- schine durch eine Starthilfe-Vorrichtung zum Beschleuni gen des Schweissgutes, welche Vorrichtung diesem Schweissgut eine der Geschwindigkeit der bewegten Elek trode oder Elektroden nach Betrag und Richtung ent sprechende gleiche Geschwindigkeit vor dem Einlauf des Schweissgutes in die Schweissstelle vermittelt.
Ein Ausführungsbeispiel des. Erfindungsgegenstandes wird anschliessend anhand von Figuren erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Aus schnittes einer Schweissmaschine mit drahtförmigen Elektroden, welche zwei Schweisselektrodenträgerrollen teilweise umschlingen, Fig. 2 eine Ansicht einer Starthilfevorrichtung, in Pfeilrichtung gemäss Fig. 1 betrachtet.
In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einer automatischen Schweissmaschine dargestellt, deren Funktionsweise in der schweizerischen Patentschrift Nr. 370 175 eingehend beschrieben ist. Diese Schweissmaschine 1 ist mit einem unteren festen Arm 3 und einem oberen schwenkbaren Arm 5 ausgerüstet. Der obere Arm 5 trägt eine obere Elektrodenträgerrolle 7, der untere feste Arm 3 eine untere Elektrodenträgerrolle 9. Längs dem unteren Arm 3 angebrachte Schienen 13 dienen der Aufnahme eines auf diesen Schienen 13 verschiebbaren Wagens 11, wel cher mit einem Blechhalter 15, z.B. in Form einer S- Schiene, versehen ist.
Ein am Maschinengestell und am Wagen 11 befestigtes Rückzugband 17 dient dazu, den ausgefahrenen Wagen 11 in seine Ausgangslage zurück zuziehen (Fig. 1). Dieses Band 17 setzt der Bewegung des Wagens 11 in Richtung gegen die Rollen 7 und 9 zu einen gewissen Widerstand entgegen. Am Wagen 11 ist ferner eine Anschlagschiene 19 befestigt, welche in der Ausgangslage des Wagens 11 an einem Puffer 21 anliegt. Dieser Puffer 21 sitzt auf einer Stange 23, die in einem Rohr 25 mittels einer Schraube 27 festgeklemmt ist.
Die Auszugslänge der Stange 23 und damit die Lage des Puffers 21 können eingestellt werden, so dass entspre chend dem Schweissgut auch die Endlage des Wagens 11 bezüglich der die Elektrodenträgerrollen 7 und 8 um schlingenden, drahtförmigen Elektroden einstellbar ist.
Am Rohr 25 ist ein Träger mit einem Steuernocken 29 befestigt, welcher in seiner Ausgangslage einen End- schalter 31 betätigt, der die ganze Schweissanlage schal tungsmässig in einer zum Schweissen bereiten Lage 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 Maschinenge stell 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 An schlagplatte 35 einer Steuerstange 37, die über diese Platte 35 mit dem Rohr 25 verbunden ist, gegenüber liegt.
Das Ende 39 der Steuerstange 37 ist abgesetzt und im Querschnitt ungefähr dreieckförmig, wie dies aus Fig. 2 hervorgeht. Die Schweissmaschine ist mit einer unteren Drahtan triebswalze 41 versehen, deren axiale Breite so gross ist, dass sie einerseits in einer entsprechenden Nut 42 einen untern Elektrodendraht 53 aufnehmen kann und anderer seits 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 Versorger leitung 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 obe ren Schweisselektrodendraht 55, wie dies ausführlich in der genannten schweizerischen Patentschrift dargelegt wird.
Soll mit der Schweissmaschine ein oberes Blech 59 und ein unteres Blech 61 miteinander verschweisst wer den, so geschieht dies wie folgt: Die Schweissmaschine sei in ihrer Ausgangslage (Fig. 1). In dieser Lage befinden sich die den Berührungs punkt der um die Elektrodenträgerrollen 7 und 9 ge schlungenen, drahtförmigen Elektroden nächstliegenden Teile der Bleche 59 und 61 in vorbestimmtem Abstand D von den Rollen. Der Wagen 11 liegt mit seiner Anschlag schiene 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 Kom mandoschalters wird der obere. schwenkbare Arm 5 derart abgesenkt, dass sich die beiden Rollen 7 und 9 berühren.
An der Schweissmaschine bewegt sich vorläufig nichts. Nach Erreichen des Schweissdruckes wird der Drahtvorschub und der Strom eingeschaltet. Die Draht antriebswalzen 41 und 57 und mit ihnen die Schweiss- elektrodendrähte 53 und 55, welche die beiden Schweiss- elektrodenträgerrollen 7 und 9 teilweise umschlingen und diese antreiben können, setzen sich in Bewegung.
Wenn das pneumatische System die beiden Rollen 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 Steuerstan ge 37 nach oben gegen die Peripherie der Drahtantriebs walze 41. Unter der Wirkung der drehenden Walze 41 wird daher die auch auf der Steuerwalze 43 aufliegende Steuerstange 37 in Richtung auf die Schweisselektroden- trägerrollen 7 und 9 hin beschleunigt. Der Puffer 21 stösst dazu über die Anschlagschiene 19 den Wagen 11 mit den beiden zu verschweissenden Blechen 59 und 61 vor sich.
Sobald das Rohr 25 am Puffer 33 anstösst, trennt sich der Wagen 11 infolge seiner Bewegungsener gie vom Puffer 31 und läuft antriebslos gegen die Elektrodenträgerrollen 7 und 9. Hierauf gelangen die Bleche 59 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 Wagen 11 mit den beiden Blechen 59 und 61 auf die gleiche Geschwindig keit 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 Rollen 7 und 9 zwischen den Blechen 59 und 61 und den Drähten 53 und 55 keine Relativgeschwindigkeit herrscht,
und daher von Anfang an die Schweissung mit fliegendem Start, d.h. mit konstanter Geschwindigkeit durchgeführt werden kann. Auf diese Weise wird somit gleich von Schweissbeginn an eine stationäre Durchlaufgeschwindig keit erreicht, so dass auch der Schweissstrom und der Schweissdruck vom Anfang bis zum Ende auf praktisch gleichem Wert gehalten werden können. Dadurch ent steht eine völlig gleichmässige, von vorne bis hinten gleich gute Schweissnaht.
Wenn bei dieser Vorwärtsbewegung die Anschlag platte 35 auf den vordern Anschlag 33 aufläuft, so bewegt sich der Wagen i l mit seiner Anschlagschiene 19 vom Puffer 21 weg, während das ganze Steuersystem mit der Steuerstange 37 und dem abgesetzten Ende 39 in der vordern Endlage verbleibt. Sobald das abgesetzte Ende 39 der Steuerstange 37 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 Walze 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 dem Berührungspunkt der beiden drahtförmigen Elektroden zwischen den Rollen 7 und 9 einstellen zu können, kann der Puffer 21 durch Auszie hen der Stange 23 aus dem Rohr<B>25</B> verstellt werden.
Durch Verwendung einer derartigen Starthilfe ist es möglich, insbesondere auch am Schweissbeginn erstklas sige Schweissnähte zu erhalten, welche über die ganze Länge homogen sind und keine spezielle Steuerung für den Anfahrstrom sowie die Anfahrdruckverhältnisse be nötigen. Die beschriebene Starthilfe-Vorrichtung ist im Aufbau und in der Herstellung äusserst einfach, synchro nisiert sich automatisch und ist nicht störanfällig.