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Schweissautomat
Bei Schweissautomaten, die zum Verschweissen von Stabelektroden eingerichtet sind, muss jeweils die Stromzufuhr von der eben schweissenden auf die nachfolgende Elektrode verlegt werden. Dabei ist es zweckmässig, die beiden Elektroden miteinander zu verschweissen. Dieses Verschweissen der Elektroden kann durch Lichtbogen-oder Widerstandsschweissung erfolgen, wobei entweder der Schweissstrom selbst oder eine besondere
Stromquelle verwendet wird. Die Verwendung des Schweissstromes zum Verschweissen der Elektroden hat den Nachteil, dass der eigentliche
Schweissvorgang eine Störung erfährt, indem in Serie mit dem Schweisslichtbogen der hohe Übergangswiderstand der Berührungsstelle der beiden Elektroden oder sogar ein zweiter Lichtbogen geschaltet wird.
Die Verwendung einer besonderen Stromquelle hat wieder den Nachteil, einen grösseren Aufwand zu erfordern, vor allem wegen der hohen Verluste in den Zuleitungen. Gemäss der Erfindung lässt sich dieser Nachteil bei Verwendung einer besonderen Stromquelle dadurch vermeiden, dass man einen eigenen Hilfstrans- formator in unmittelbarer Nähe der Stossstelle der beiden Elektroden anordnet und die Elektroden selbst einen Teil der Sekundärwicklung dieses Transformators bilden lässt. Auf diese Art kommt man mit einer sehr kleinen Leistung aus, der eigentliche Schweissvorgang wird nicht gestört und die ganze Anordnung lässt sich unmittelbar mit dem Schweisskopf zusammenbauen.
Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei sind 1 und 2 die miteinander zu verschweissenden Elektroden, 3 und 4 die Elektrodenzangen des Vorschubmechanismus, die zugleich die Stromzuführung besorgen, 5 die Stromzuführungsschiene für den Schweissstrom, 6 eine weitere Elektrodenzange, 7 der Hilfstransformator und 8 das Werkstück.
In Fig. 1 besteht die Sekundärwicklung des Hilfstransformators 7 aus dem zwischen den Zangen 3 und 6 liegenden Teil der beiden Elektroden 1 und 2 und einem aus einer oder mehreren Windungen bestehenden Rückschluss. Die Wirkungsweise der Anordnung ist nun die, dass, sobald die Elektroden 1 und 2 an einer bestimmten Stelle angelangt sind, die Zange 6 durch den Vorschubmechanismus zur Wirkung kommt, wodurch der Sekundärkreis des Transformators 7 geschlossen und die Elektroden 1 und 2 durch Widerstandsschweissung miteinander verbunden werden. Dann kommt, wieder gesteuert durch den Vorschubmechanismus, die Zange 6 ausser Eingriff. Die leitende Verbindung zwischen den Elektroden 1 und 2 bzw. zwischen den sich mit den Elektroden bewegenden Zangen 3 und 6 kann dabei, wie in der Fig. 1 angedeutet, durch zwei kurze Stromzuführungsschienen 11 und 12 hergestellt werden.
Man kann aber auch entweder den ganzen Hilfstransformator 7 oder nur seine Sekundärwicklung für ein kurzes Stück an der Vorschubbewegung der Elektroden 1 und 2 teilnehmen lassen, was sich durch geeignete konstruktive Massnahmen, etwa durch Abrollen von Kurvenbahnen ohne weiteres erreichen lässt. Die Stromzuführungsschiene 5 muss dabei so ausgeführt sein, dass während des Verschweissens der beiden Elektroden 1 und 2 nicht beide Zangen 3 und 4 mit der Schiene 5 in Kontakt sind.
Ordnet man den Hilfstransformator 7 so an, dass er die Elektroden 1 und 2 umschliesst, so lässt sich die Zange 6 ersparen, wenn man den Rückschluss für die Sekundärwicklung durch eine leitende Verbindung der Zangen 3 und 4 herstellt. Die Fig. 2 und 5 zeigen zwei Ausführungsbeispiele dieses Erfindungsgedankens.
Bei der Ausführung gemäss Fig. 2 verläuft die Stromzuführungsschiene 5 ausserhalb des Hilfstransformators 7 und ist so weit verlängert, dass die beiden Zangen 3 und 4 für eine gewisse Zeit zugleich mit der Schiene 5 in Kontakt stehen. Der eben erwähnte Rückschluss ist also dann durch die Schiene 5 selbst gebildet, der Sekundärkreis des Transformators 7 ist geschlossen und die beiden Elektroden werden miteinander verschweisst. Dafür müssen aber Massnahmen getroffen werden, welche es den Zangen 3 und 4 gestatten, den Transformator 7 ungehindert zu passieren.
Man kann zu diesem Zwecke entweder, wie in Fig. 3 angedeutet, den Kern des Transformators 7 in zwei Teilen ausführen, von denen einer die Primärwicklung trägt und fest ist, wogegen der zweite Teil als ein in der Pfeilrichtung bewegliches Joch ausgeführt ist und den Eisenkern nur während
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des Schweissvorganges schliesst, oder man führt, wie in Fig. 4, den Kern in zwei Teilen aus, die sich zangenartig öffnen und schliessen.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die mechanische Führung (unendliches Band, Spindel od. dgl. ) ebenfalls durch das Innere des Transfor- mators 7 verlaufen zu lassen und die den Kontakt mit der Schiene 5 herstellenden Teile der Zangen 3 und 4 so auszugestalten, dass sie beim Passieren des Transformators 7 ausweichen z. B. hochklappen. Selbstverständlich muss dabei, wenn z. B. die Zange 4 wegen des hochgeklappten Kontaktstückes stromlos ist, die näher beim Schweisslichtbogen befindliche Zange 3 Strom führen. Fig. 5 zeigt schliesslich eine Anordnung, bei der durch eine besondere Ausgestaltung der Stromzuführungsschiene 5 die Zahl der mechanisch zu bewegenden Teile auf ein Minimum reduziert ist. Die Schiene 5, die hier gleichfalls vom Eisenkern des Transformators 7 umschlossen wird, ist an einer Stelle 9 unterbrochen.
Die beiden Teile der Schiene 5 sind durch die den Rückschluss bildende Schleife 10 verbunden, die ausserhalb des Transformators verläuft und auch mehrfach um den Kern geschlungen sein kann. Die Sekundärwicklung besteht also aus den beiden Elektroden 1 und 2, den Zangen 3 und 4, den Teilen der Schiene 5 und der Schleife 10. Der unterhalb der Unterbrechungsstelle 9 befindliche Teil der Schiene 5 ist dabei etwas länger als eine Elektrode. Solange die Elektrodenzange 4 am oberen, die Zange 3 am unteren Teil der Schiene 5 schleift, ist die Sekundärwicklung des Transformators 7 geschlossen und der in diesem Kreis induzierte Strom verschweisst die beiden Elektroden miteinander.
Um den Apparat zum Verschweissen von Elektroden verschiedenen Durchmessers geeignet zu machen, ist es ferner nötig, die Stromstärke diesen Durchmessern anpassen zu können, was dadurch erreicht wird, dass entweder die Primäroder die Sekundärwicklung des Hilfstransformators 7 umklemmbar gemacht wird.
Werden bei einer Ausführung mit einer Hilfszange 6 ummantelte Elektroden verwendet, so müssen diese nicht nur in der Nähe des oberen Endes blankgemacht sein, damit dort die Elektrodenzangen 3, 4 usw. angreifen können, sondern auch an einer Stelle nahe dem unteren Ende für den Eingriff der Zange 6. Man wird zweckmässigerweise die Anordnung so treffen, dass sich die blanken Stellen symmetrisch in der Nähe der Enden jeder Elektrode befinden. Man muss dann beim Einführen der Elektroden nicht auf eine bestimmte Stellung der letzteren achten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schweissautomat zum Verschweissen von Stabelektroden mit einer Vorrichtung, um die Elektroden untereinander durch Widerstandsschweissung zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden selbst einen Teil der
Sekundärwicklung eines Hilfstransformators bilden, der den Strom für diese Widerstandsschweissung liefert.
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Automatic welding machine
In the case of automatic welding machines that are set up for welding stick electrodes, the power supply must be routed from the electrode that is being welded to the following electrode. It is useful to weld the two electrodes together. This welding of the electrodes can be done by arc or resistance welding, either the welding current itself or a special one
Power source is used. The use of the welding current to weld the electrodes has the disadvantage that the actual
The welding process experiences a malfunction in that the high contact resistance of the contact point of the two electrodes or even a second arc is switched in series with the welding arc.
The use of a special power source again has the disadvantage of requiring greater effort, mainly because of the high losses in the supply lines. According to the invention, this disadvantage can be avoided when using a special power source by arranging a dedicated auxiliary transformer in the immediate vicinity of the joint between the two electrodes and letting the electrodes themselves form part of the secondary winding of this transformer. In this way you get by with very little power, the actual welding process is not disturbed and the entire arrangement can be assembled directly with the welding head.
The figures show exemplary embodiments of the invention. 1 and 2 are the electrodes to be welded together, 3 and 4 are the electrode tongs of the feed mechanism, which also provide the power supply, 5 the power supply rail for the welding current, 6 another electrode tongs, 7 the auxiliary transformer and 8 the workpiece.
In FIG. 1, the secondary winding of the auxiliary transformer 7 consists of the part of the two electrodes 1 and 2 lying between the clamps 3 and 6 and a short circuit consisting of one or more windings. The mode of operation of the arrangement is that, as soon as the electrodes 1 and 2 have reached a certain point, the pliers 6 come into effect through the feed mechanism, whereby the secondary circuit of the transformer 7 is closed and the electrodes 1 and 2 are connected to one another by resistance welding will. Then, again controlled by the feed mechanism, the pliers 6 disengage. The conductive connection between the electrodes 1 and 2 or between the tongs 3 and 6 moving with the electrodes can, as indicated in FIG. 1, be established by two short power supply rails 11 and 12.
However, either the entire auxiliary transformer 7 or only its secondary winding can participate for a short distance in the advancing movement of the electrodes 1 and 2, which can be easily achieved by suitable structural measures, such as by rolling cam tracks. The power supply rail 5 must be designed in such a way that, during the welding of the two electrodes 1 and 2, both pliers 3 and 4 are not in contact with the rail 5.
If the auxiliary transformer 7 is arranged in such a way that it surrounds the electrodes 1 and 2, the clamp 6 can be saved if the return for the secondary winding is established by a conductive connection between the clamps 3 and 4. FIGS. 2 and 5 show two exemplary embodiments of this inventive concept.
In the embodiment according to FIG. 2, the power supply rail 5 runs outside the auxiliary transformer 7 and is extended so far that the two tongs 3 and 4 are in contact with the rail 5 at the same time for a certain time. The just mentioned return is then formed by the rail 5 itself, the secondary circuit of the transformer 7 is closed and the two electrodes are welded together. For this, however, measures must be taken which allow the clamps 3 and 4 to pass the transformer 7 unhindered.
For this purpose, either, as indicated in FIG. 3, the core of the transformer 7 can be made in two parts, one of which carries the primary winding and is fixed, while the second part is designed as a yoke that can move in the direction of the arrow and the iron core only during
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of the welding process closes, or, as in FIG. 4, the core is split into two parts, which open and close like pliers.
Another possibility is to let the mechanical guide (infinite belt, spindle or the like) also run through the interior of the transformer 7 and to design the parts of the pliers 3 and 4 that make contact with the rail 5 so that they dodge when passing the transformer 7 z. B. fold up. Of course, if z. B. the pliers 4 is de-energized because of the folded-up contact piece, the pliers located closer to the welding arc 3 carry current. Finally, FIG. 5 shows an arrangement in which the number of parts to be moved mechanically is reduced to a minimum by a special configuration of the power supply rail 5. The rail 5, which is also enclosed here by the iron core of the transformer 7, is interrupted at a point 9.
The two parts of the rail 5 are connected by the loop 10 forming the return path, which runs outside the transformer and can also be looped around the core several times. The secondary winding thus consists of the two electrodes 1 and 2, the pliers 3 and 4, the parts of the rail 5 and the loop 10. The part of the rail 5 located below the interruption point 9 is slightly longer than an electrode. As long as the electrode tongs 4 grinds on the upper part and the tongs 3 on the lower part of the rail 5, the secondary winding of the transformer 7 is closed and the current induced in this circuit welds the two electrodes together.
In order to make the apparatus suitable for welding electrodes of different diameters, it is also necessary to be able to adapt the current intensity to these diameters, which is achieved in that either the primary or the secondary winding of the auxiliary transformer 7 can be reconnected.
If coated electrodes are used in an embodiment with auxiliary pliers 6, they not only have to be bare near the upper end so that the electrode pliers 3, 4 etc. can attack there, but also at a point near the lower end for engagement of the pliers 6. It is convenient to arrange the arrangement so that the bare areas are symmetrical near the ends of each electrode. One then does not have to pay attention to a certain position of the latter when inserting the electrodes.
PATENT CLAIMS:
1. Automatic welding machine for welding rod electrodes with a device to connect the electrodes to one another by resistance welding, characterized in that the electrodes themselves are part of the
Form the secondary winding of an auxiliary transformer that supplies the current for this resistance welding.