Verfahren und Vorrichtung zum Anschweissen von Bolzen an einem Träger, mit dazwischengelegtem, sendzimirverzinktem Blech, unter Anwendung des Bolzenschweissverfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anschwei ssen von Bolzen an einem Träger, mit dazwischengelegtem, sendzimirverzinktem Blech unter Anwendung des Bolzenschweissverfahrens mit Vor- und Hauptstrom.
Zum Beispiel bei der Herstellung einer verlorenen Schalung für die betonierte Fahrbahndecke einer Brük- kenkonstruktion war es bisher üblich, die Schalungsbleche mit Löchern zu versehen und Kopfbolzen durch diese Löcher hindurch an z. B. doppel-T-förmigen Trägern festzuschweissen. Die Bleche konnten hierbei mit einer Zinkschicht und die Träger mit einer Zinkstaubfarbe zum Schutz gegen Korrosion versehen sein. Nachteilig ist hierbei, dass das Voranbringen der Löcher für die Kopfbolzen umständlich ist und dass sich diese Bolzen ohne Anbringen von Löchern unter Zwischenschaltung der Bleche an den Trägern nicht festschwei ssen lassen, wenn die Zinkschicht eine grössere Schichtdicke besitzt, weil dann das beim Schweissprozess verdampfende Zink die Schweissgüte beeinträchtigt.
Aufgabe der Erfindung ist es, unter Anwendung des Bolzenschweissverfahrens, das Anschweissen von Bolzen an einem Träger mit zwischengeschaltetem verzinktem Blech zu ermöglichen, ohne dass durch die Zinkschicht die Schweissgüte beeinträchtigt ward.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass zum lkrch;brennen des sendzimirverzinkten Bleches während einer Durchbrennzeit ein dem Hauptstrom vorgelagerter Durchbrenn-Mittelstrom dient.
Das Verfahren nach der Erfindung bietet den Vorteil, dass die Bolzen durch das zweckmässig dünne Blech hindurch, ohne Voranbringung von Löchern, an einem Träger angeschweisst werden können und dass durch Anwendung des Durchbrenn-Mittelstromes während der Durchbrennzeit für das dünne, verzinkte Blech die bis- her störenden Zinkdämpfe vor Einsetzen des eigentlichen Schweissstromes bereits von der Schweissstelle entfernt sein können. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die bei dem üblichen Bolzenschweissverfahren verwendeten Keramikringe nicht zu knapp am Schaft des Bolzens anliegen. Es sollen ca. 2 mm Luft vorhanden sein. Die Keramikringe seilen überdies eine genügend grosse Schweisswulstbildung ermöglichen.
Es ist zweckmässig auch dafür Sorge zu tragen, dass das dünne, verzinkte Blech an dem Träger oder dergleichen plan und fest anliegt.
Die Durchbrennzeit und/oder der Durchbre,nniMit- telstrom ist zweckmässig zur Anpassung an Blechstärke und Bolzenquerschnitt veränderbar.
Die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung, mit einer elektrischen Stromquelle, einer Zeit- und Strom-Steuervorrichtung und einer Bolzenschweisspistole ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung zwischen einem Vorstrom und einem Hauptstrom während einer vorbestimmten Zeitdauer einen Mittelstrom schaltet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch das herzustellende Schweissgut,
Fig. 2 eine schematische Ansicht der Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung und
Fig. 3 ein schematisches Strom- und Zeitdiagramm.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist ein Kopfbolzen 1 durch ein dünnes beidseitig sendzimirverzinktes Blech 2 mit Zinkschichten 3, 4, deren Dicke 3-5 , übersteigt, hindurch an einem z. B. doppel-T-förmigen Träger 5 festgeschweisst. Die dem Blech zugekehrte Oberseite des Trägers 5 kann mit einer Zink-Staubfarbe 6 zum Schutz gegen Korrosion versehen sein.
Die Vorrichtung zum Anschweissen des Bolzens 1 am Träger 5 durch das sendzimirverzinkte Blech 2 hindurch besitzt eine Stromquelle 10. Aus Leistungsgründen können zwei übliche für das Bolzenschweissen vorhandene Stromquellen 10 eingesetzt werden. Ihre Pluspole sind über Leitungen 11, 12 mit dem Träger 5 verbunden. Ihre Minuspole sind über Leitungen 13, 14 an die Steuervorrichtung 15 angeschlossen. Die Steuervorrichtung besitzt Zeitgeber, die die Dauer eines Vorstromes, eines Mittelstromes und eines Hauptstromes bestimmen. Der Vorstrom ist dabei meist kon- stant. Die von dem Hauptstrom bestimmte Schweisszeit ist abhängig vom Bolzenquerschnitt einstellbar. Desgleichen ist die Durchbrennzeit mit dem Mittelstrom z. B. abhängig von Bolzenquerschnitt und Blechstärke einstellbar.
Ausgangsleitungen 16, 17 der Steuervorrichtung 15 sind an den Elektromagneten 18 der Hubvorrichtung der Bolzenschweisspistole angeschlossen.
Ober die Leitung 19 ist der zeitgesteuerte Stromausgang der Steuervorrichtung 15 elektrisch leitend mit dem Bolzenhalter 20 der Schweisspistole verbunden.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich, fliesst nach Ansetzen des Bolzens 1 mit einer üblichen Bolzenschweisspistoie an dem dünnen Blech 2 eine konstanter Vorstrom, von z.B. 15 Amp. über eine vom Bolzenquerschnitt abhängige, veränderbare Vorzeit. Hierbei wird die Pistolenspule zum Abheben des Bolzens 1 vom Blech 2 erregt und unter Abhebung des Bolzens wird zwischen diesem und dem Blech 2 ein schacher Lichtbogen gezogen. Nach Beendigung der Vorstromzeit wird über eine Durchbrennzeit eine Mittelstrom von den Stromquellen 10 über die Steuervorrichtung 15, Bolzen 1, Lchtbogen zum Blech 2, Träger 5 und zurück zu den Stromquellen geleitet. Dieser erhöhte Mittelstrom führt zum Durchbrennen des dünnen Bleches unter gleichzeitigem Verdampfen der Blechzinkschichten und gegebenenfalls der Zink-Staubfarbe am Träger 5.
Der Mittelstrom wird für grössere Bolzenquerschnittsbereiche konstant gehalten, z. B. auf 350 Amp. Die Durchbrennzeit kann abhängig vom Bolzenquerschnitt und/ oder von der Blechdicke veränderbar sein. Nach Beendigung der Durchbrennzeit wird der eigentliche Hauptstrom eingeschaltet, wobei die Schweisszeit abhängig vom Bolzenquerschnitt veränderbar ist. Am Ende der Schweisszeit wird der Hauptstrom abgeschaltet, der Bolzen 1 wird durch die Hubvorrichtung der Schweisspistole zum Blech 2 und Träger 5 hin bewegt und taucht in die Schweisse ein. Nach Erstarren der Schweisse ist der Bolzen 1 am Träger 5 festgeschweisst.
Wie aus dem Strom- und Zeitdiagramm der Fig. 3 ersichtlich, kann bei Verwendung von zwei Stromquellen der Hauptstrom dadurch erzeugt werden, dass der Mittelstrom, welcher von einer der beiden Schweissstromquellen geliefert wird, auch über die Schweisszeit aufrechterhalten bleibt und die zweite Schweissstromquelle hinzu geschaltot wird. Die den Mittelstrom liefernde Schweissstromquelle wird dann kurz vor Ende der Schweisszeit zuerst abgeschaltet, wodurch sich der Hauptstrom um das entsprechende Mass verringert und zum Eintauchen des Bolzens in die Schweisse wird dann auch die zweite Schweissstromqueile abgeschaltet.
Der Schaltschütz des Mitteistromes schaltet etwa 10/ 100 sec synchron vor dem Hauptschweissstromschütz ab.
Mit Abschalten vom Hauptschweissstromschütz wird die Pistolenspule stromlos, womit ein spritzerfreies Eintauchen der Bolzen gewährleistet ist.
Die Durchbrennzeit und die Schweisszeit summieren sich zur Totalzeit und wie schon dargelegt überschneiden sich Mittelstrom und Hauptstrom bei Verwendung von zwei Schweissstromquellen. Der Vorstrom kann im Gesamtstrom von der Zeit vernachlässigt werden.
Bei der Auswahl der Keramikringe 21, welche die Schweissstelle abschirmen, ist darauf zu achten, dass diese nicht zu knapp am Schaft des Bolzens 1 anliegen. Es soll etwas Luft vorhanden sein. Ausserdem sollen die Keramikringe eine genügend grosse Schweisswulstbildung ermöglichen.
PATENTANSPRUCH 1
Verfahren zum Anschweissen von Bolzen an Trägern, mit dazwischengelegten, sendzimirverzinkten Blechen, unter Anwendung des Bolzenschweissverfahrens mit Vor- und Hauptstrom, dadurch gekennzeichnet, dass zum Durchbrennen des sendzimirverzinkten Bleches, während einer Durchbrennzeit, ein dem Haupt- strom vorgelagerter Durchbrenn-Mittelstrom dient.