DE1565230A1 - Innen gekuehlter Schweissdamm - Google Patents

Description

• Innen ei,,-ühlter Schweißdamm Die Erfindun.rr, bezieht sich .auf einen Schweißdamm zur Eingrenzuns-; und Gestaltung von Schvweißun;en, besonders für im allgemeinen vertikale Nähte und im besonderen auf Einrichtun";en zur IMhlunö solcher Dämme wahrend des Gebrauchs.
• Ein Ziel der Erf indun; ist es, den Wirkungsgrad der Iiühlunseines Schweißdammes während eines Schzweißvorw anges z u verbessern.
• Ein anderes Ziellist, die Herstellung und den Zusammenbau eines innen ceki.ihlten Schweißdammes zu vereinfachen: Ein weiteres Ziel- ist die NotwendigeLkit, -einen Schweißdamm in seiner Gesamtheit wegzuwerfen, zu vermeiden, wenn die Auflagefläche abgenützt oder während des Gebrauchs verschmutzt wurde. Indem die Vorrichtung in zwei Teilen gefertigt wird: von welchen der eine, hier als Schuh bezeichnet, relativ einfach und billig ist und den HaUptteil'der°Abnützung und Verunreinigung aufnimmt und weggeworfen, "werden kann, kann der andere kompliziertere und teurere Teil, hier als Stützteil bezeichnet, weiter in Gebrauch bleiben.kaai..
• Dementsprechend ist ein Merianal Säer Erf ind"uig die Gestal tun: des Schire ißdamrnes in z:.; ei Teilen, von denen der Schuh ersetzt oder weggeworfen werden _@.ann, während das Stützteil in Gebrauch bleibt.
• Der ersetzbare Schuhteil kann eine flache- Vertiefun, zur Ge staltunL@ der Schweißung, während sie sich verfestil=,t, enthalten. In diesen Falle können eine Liehrzahl von Schuhen mit verschiedenen "Vei'Ler,. oder Formen von Vertiefungen zum austauschbaren Gebrauch vorgesehen werden. In Betrieb ist die Vertiefung; der eizizije Teil der Arbeitsfläche des Schuhes, der in Berü-irun,reit der Schweißung ist.
• Das äußere Ende der Arbeitsfläche an beiden Seiten der Vertiefung ist immer von der Schweißuni; und den 'Nerkstükken entfernt. Eine schwenkbare Abstandsrolle ist vornesehen, um den Abstand von ungefähr 0,8 mm. (1/32") und 1,6 mm (1/16") zu halten, was in-einzelnen in einer anderen Patentanmeldung (entsprechend der USA-Anmeldung 296 335) beschrieben ist.
• Ein weiteres Merimal ist die Gestaltun - eines Durchganaes für einen ausreichenden Durchfluß eines Kühlmittels in einem naum ;wischen dem Schuh und dem Stützteile - -Die Dicke des Dürch=anE-es ist einvorteilhafter Komproniß z,visch,en einem äußerst dünnen Durchrang, viorin eine sich lan-san beweCende Schicht eines Kühlmittels nahe der Wand des Durchganges, die dazu neigt, den Wärmeüb er,:an@; zu ie:@en,. im wesentlichen nicht besteht, und einem wesentlich dickeren Durchgang, worin eine Geleüentliche D:ploson der gesamten Dic=e D@:npf imresen@lichen verhindert wird.
• Ein anderes Merkmal ist die von düuzen rdetallrppen an einer oder beiden Flächen, die den Kühldurch--än-'; be@-_,renzen, tust den Durch.1an- im Fälle der Überhitzun, des Schuhes .-e`-en einen 7jusarL.,texibruch und eine Stau; zu sc),.itzen.
• Ein weiteres Merkmal ist eine. 0 Rinf@diclzti)-n;_ zwischen dein Schuh uld den StÜtzteil zur Abdichtung des Dtrchgan;.es für das Kühlmittel.
• Ein anderes %Zerlu.al ist eine relativ dünize Wand, zwischen den I@iihldurchY=än-- und der Fläche des Schuhs, die mit dem Werkstück in Berülirun; steht; Das hei beschriebene Kühlsystem wurde als einheitlicher und wirku?l--svoller gefunden als S "T a t eme , die als lUül11-durchgänge nur gebohrte Durchgänge verwenden, was gewöhnlich bisher verwendet wurde. Dieses Prinzip der Erfindung in- Verbindung mit den Verfahrensschritten ermöglicht das Nachfolgen; Gestalten und Verfestigen einer im allgemeinen vertikalen Schweißung zwischen verhältnismäßig dicken Werkstücken. Dies wird zweckmäßigerweise durch eine nach außen geborene üußhöhlung bewerkstelligt, die durch den Schuh eines Schweißdammes eingegrenzt wird, der an seinem äußersten Ende seiner Arbeitsfläche von den Werkstücken einen geringen Abstand hat; hierhin fließt ein breiter Kühlmittelfilm bei starkem Wärmeaustausch mit der nicht arbeitenden Fläche des Schuhes, wobei der Schuh nach oben entlang der Schv:eißung bewegt wird, während das Schweißgut reformt und verfestigt wird.
• .Andere T:Jerkmale, Ziele und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung einer veranschaulichenden Ausführungsform anhand beigefügter Zeichnunm ersichtlich; in dieser zeigen: Werkstücken befindet und das Zusammenwirken eines älzn= liehen Dammes auf der anderen Seite der -Schweißung und. der Werkstücke zeigt; Fig. 3 einen-vertikalen (Querschnitt eines Schuhs und-Stützteiles wie in Fig. 2; Figo 4 eine Darstellung in auseinandergezogener An ordnun," gemäß im allgemeinen der Drauf sieht in Fis. @2, Fig. 5 eine Vorderansicht des Stützteiles nach: den Fig.
• 1 bis 4, Fig. 6 eine Rückansicht des Schuhes nach den Fig. 1 bis 4. Fig. 5 und -6 sind ,im verkleinerten Maßstab zu den, vorhergehenden Figuren. _ Nach Fig. 1 hat der Schuh. 24 eines Schweißdamrmes eine im allgemeinen ebene Fläche, die gegen eine Seite der in einem im allgemeinen vertikalen Schweißvorgang zu schweißenden Werkstücke gedrückt wird. In der sonst ebenen Fläche kann eine flache vertikale Vertiefung 21 zur Formung' des Schiweißgutes zu einer konvexen Schweißwulst enthalten sein, während der Damm aufwärts entlang-der Naht bewegt wird und die ! Schweißung sich verfestigt.
• Auf der Rückseite des Schuhes 24 (Fig. 2 und 3) befindet sich eine Höhlung 25, die der SchvYeißung eine breite Fläche darbi(>tet. Diese Höhlung ist durch ein abnehmbares Stützteil 26 geschlossen, das einen vorstehenden Teil 45-hat, um einen breiten Durchmang mit einem Ein- und einem Austritt für das durchfließende Kühlmittel in einem breiten Band entlang des breiten Durchganges einzuschliejen. Der Durchgant für das Kühlmittel ist in uen Quersc_initten der rig. 2 und 3 gezeilf@t.
• Das Stützteil 26 ist rnit Rippen 32 versehen, welche als Distanzstücke zwischen dem Schuh 211- und der:. Stützteil 26 dienen. Der Abstand, der durch die Rii)pen 32 sichergestellt wird, ist im besonderen zur Verrne idung eines Zusal:Lilens Furzes oder Stauung des Durchgangs für das Kühlmittel vjiciitig im Falle, daß eine Übergroße Aufheizun-.des Schuhes ein Aufwerfen von diesem verursachen sollte. Alternativ können die Rippen 32 an dem Schuh 24 anTebraciit sein, statt an dem-Stützteil 26, wie es dargestellt ist.
• Fig. 2 zeiht .ein Paar gegenüberliegender Schuhe 24 und 24' in Betriebsstellung zu einem Paar zu schweißender Vderkstücke. Die Werkstücke enthalten zzrrei Platten 7Y6 und 78, wie sie im querschnitt gezei=;t sind, und es wird an@enolnmen, daß sie sich im allgemeinen vertikal erstrecken, Eine Draufsicht der Schweißung ist bei 80 gezeigt, die im allgemeinen mit der Form der Zücke zwischen den gegenüberliegenden Vertiefungen 21 und 21' in den entsprechenden Schuhen 24 und 24' übereinstimmen. Die bot=enförmigen konvexen Teile vier Schviei-Bung 80 können, wenn gewünscht, mit der Ebene der WerkstÜkke auf jeder Seite bündig abgeschliffen sein, Das Stützteil 26 ist mit aen Platten 44,: 46 durch eine drehbare Verbindui@sstelle verbunäen dar- estellt',@ die einen sich vertilal erstreckenden Zepf en 34 und einen sich horizontal erstreckenden üjpfen 42 hat, Die- drehbare Verbin:-dun:-, und die herzu: gehörenden Verbinduni,en sind näher in einer anderen Patentanmeldung (entsprechend der USA-Patentanmeldung 296 335) beschrebeno -Die.Fi. 2, 3d 4 zei:ei2, Eric e. Teile zusnengebaut sincL, _ä-a üen Dnrch,=.=;ai4-für das hiihhnittel einzuschließeng und zeigen die hierzu gehörenden Eintritts-und .Aastriatsverbidun=_7en. Zylinderschrauben 33 ;;eben durch -die Diirchi#7an!-slöcher in dem Stützteil 26 in die Gewindelächer 36 im Schuh 21#-0 Ein federnder 0-Rin,',- 38 ist zwischen den Teilen 26 und. 24 wie gezeigt. eingeschlossen, um den- Durch an7 für das Kihlmtt el abzudichten.
• Ein @ühl@ittel-Ei@-rtts- oder Austrittsrohr 4-0 ist mit einer Bohruni; 4-3 .-den Stätzteil 26 verbunden. Die Bonrun,-:; 43 stellt die gerbindunG über einen Durchrang oder Schlitz 47 dem Stützteil mit dem Inneren des Schuhes 24 her. Die zweite Verbindung für das Kühlmittel geschieht ,Kittels: einer Röhre 40 , euer Bohrtand: 51 und -eines Durchganf@es oder Schlitzes 53, welcher mit dem Inneren des Schullos 2L- Verbn dunrstehte Das Stützteil e26 ist i Aufriß von Ff@a 5 darC.eä-;ellt. Die Vorderfläche dieses Teiles ist mit einer kontinuierlichen Rille 55 versehen, in v:elche der 0-Ring 38 vordem Abdichten-der Kammer für das Kühlmittel ein-eführt werden kann.
• Nach den Feg. 3 und 6 kann man sehen, daß der Schuh 24 eine im allgemeinen rechteckii@e Ausnehmun:; hat, die sich am oberen Ende und am unteren Ende weiter erstreckt, so daß sich hinzerschnittene Teile 72 und 74 ergeben, die einen Zu,-lang für das Kühlmittel zwischen den Durchgdn.t.;en 47 eintreten durch das Rohr 40 in die Bohrung 43, den Schlitz 47 des Stützteiles 26, in üen hinzerschnittenen Teil 72 des Schuhes 24 und in den Spalt 25 zwischen dem Schuh 24 und dem Stützteil 26. In diesem Raum absorbiert das Kühlmittel Wärme durch die dünne Wand des Schuhes 24 und geht dann durch den hinzerschnittenen Teil 74 des Schuhes 24 durch den Schlitz 53 in dem Stützteil 26 und durch die Bohrung. 5'I in dem Teil 26 zu dem Austritt durch die Rohre 4-9. Die Kombination der dünnen Wand des Schuhes 24 und der Breite des Spaltes 25 ergibt eine wirkungsvolle Kühlung der Arbeitsfläche des Schuhes 24 über die Ganze Breite der Schweißung 80 und verhindert im wesentlichen, daß durch die Schweißung irgend ein Teil des Schuhes bis zu dessen -Schmelztemperatur erhitzt wird. Wenn es #evÜnscht wird, den Schuh 24 zu ersetzen oder zu entfernen, können die Schrauben 33 herausgenommen werden, der Schuh 24 entfernt und ein anderer eingesetzt werden, wobei das gleiche Stützteil 26 verwendet wird.- Bei cier in der Zeichnung-gezeigten AusfÜiazungsform werden acht Schrauben 33-verwendet. Abgenützte Schuhe können entfernt Urerden und Schuhe mit verschiedenen Breiten oder Formen von vertikalen Vertefun@en 22 können get;enseiti@ausgetauscht werden, entsprechend den Anforderwz-en der Arbeit.

Claims (9)

1. Patentansprüche 1. Vertikalsch;-reil#einrichtun#; iiii t eine-:i innen re#äiihlten Schweißdamm, dadurch e h e n i1 z e i c ii n e t, daij# zwei Teile eine breite Höhlun,:zwischen sich be,=;renz-,en, dali diese Teile aneinander befesti:@t sind, daß 142it-U#el vorgesehen sind diese Hölilun,; abzudic'ricen, ur:i ein Lekken des iiühlrii t "els zu vermeiden, und das Eüitl:itts- und Austrittsverbiizdi.uz:=:eii zu dieser Höhlun;; enthalten sind, um das KühlmittGel durch diese Höhlung zu schicl:eno 2.
2. Vertikalschweiß-erät mit einem innen .:e'@üilteu Schweißdamm, dadurch.; e k e n n z e i c h n e t, daß ein erstet, dem yllerkstück hez;emüber stehendes Teil (24) und ein zweites Stützteil (26) enthält, daß das erste Teil einen relativ düiu-ien Wandteil zuin Einschlie,en und Formen des Schweißgutes enthält, d :ß der z::eite Teil (26) einen überstehenaen Teil hat, der zusariien mit :-em. dünnen Wandteil des ersten Teiles (24) eine breite riühlunE; begrenzt, um einen breiten Durchfluß eines Kühlmittels zu ernöt@licnen, daß diese Teile aneinander befestigt sind und gegen hecken des Kühlmittels abgedichtet sind, und daß Ein- und Austrit-#sverbindun-Ten für das Kühlmittel mit der Höhlun-- verbunden sind. 3: Gerät nach Anspruch -2, dadurch g e k e n n z e i, e h n e t, daß das erste Tell - (24-) durch leicht entt ernbare Bef esti-.gungsmitteEl (33) zum _tfernen und Austauschen angebracht ist. 4.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch -.e k e n n z e i c h n e t, däß eines der Teile (24,- 26) mit Rippen versehen ist, die sich in die Höhlung erstrecken, ;wodurch eine Deformation dieser Teile durch.
4. Zusammenstürzen ouer Blockieren der HölLluaT im wesentlichen verhindert wird. 5ö Gerät nach Anspruch 2, dadurch . ; e k e n xi z e i c 1i n e t, daß die Mittel zwi Abdichten der Höhlunj##; einen 0-Ring enthält.
5. Sch@-#ei-ßdamm, dadurch ü e k e. n n z e i c h .ii e t, . daß das düinze Wandteil zum Einschließen uzlä Formen des Sch#..-@eißgutes und das Stützteil zusammen eine breite Höhlun.; begrenzen., -um einen breiten Durchfluß eines Kühlmittels zu ermöGlichen, daß die Dicke der Höhlung klein genug ist, um 'die Bildung einer relativ langsam sich bee%le-,euden Schicht des Kühlmittels zu vermeiden, und daß die Dicke groß. genug ist, um im wesentlichen eine E3plosion der ganzen Dicke des Kühlmittelstromes in Dampf zu vermeiden:.. 7..
6. Gerät nach Anspruch, 6, dadurch _e k e n n z i c h n e t, 'daß-, das dünne Wandteil die Front .des -Schweißdammes -darstellt, die in Berührtuzv mit dem zu schweißenden Werhstück steht. 8o Verfahren _ziua =hTael-if ol-en., Formen.
7. Lina einer- im -aalgemeinen -verkalenchireiß>ruzE' von 1!:I,:si;ücii=@g dadurch g e k e n n. z e i. c h- n e t, daß eine 'nach außen gebogene GuBhöhlung durch den.
8. Schuh eines Schweißdammes begrenzt . wird, der an@dessen äußerstem Ende seiner Arbeitsfläche . von den Werkstücken entfernt ist, daß ein Film eines 'Kühlmittels bei starkem Wärmeaustausch mit der nicht arbeitenden Fläche des Schuhes fließt, und daß der Schuh nach oben entlang der Schweißunp; bewegt wird, während das Schweißgut geformt und verfesti;=t wird,
9. 9. Verfahren zum Nachfolgen, Formen und Verfestigen einer im wesentlichen vertikalen Schweißung von Werkstücken, dadurch e k e n n z e i c h n e t, daß eine nach außen gebogene Gußhöhlung, wie im querscluli*tt veranschaulicht, durch den Schuh eines Schjie:i.ßdainrnes begrenzt wird, der an seinem äußersten Ende seiner Arbeitsfläche von den Werkstücken entfernt ist, daß ein Kühlmittel bei -starkem Wärmeaustausch mit der nicht arbeitenden, gegenüberliegenden Fläche des Schuhes angewendet wirdv indem ein breiter Fluß, der in eine Vielzahl von in gleicher Ebene liegenden, parallelen Kühlfilme aufgeteilt wird, erstellt wird und bei einer hohen Geschi,#iindikeiü entlarv::; der nicht arbeitenden Fläche geführt wird, und daß der somit gekühlte 59hlauGh Schuh nach oben entlang der Sallv:eißung bewegt wird, .,jährend das Scln:=eißgut geformt un( verfestigt wird, 'f0. Vc:rf alu@en zum Iraclifoigh:n, Formen une, Verf esticren einer im allgemeinen- vertil:-«len Scliiaeißutir: von `Merkstücken, dadurch e k e n n z e i c h n e t, daß eine vorherbestimmte, eboE@ene Güßhöhlun@; durch Zehenüberliegende, austauschbare Schlehe eines Snhweißdanmes begrenzt wirdg die an i1% ren äußersten Enden ihrer Arbeitsflächen von den Werkstükken entfernt sind, d,-,-,ß ein Kühlmittel bei starkem Wärmeaustäusch mit der nicht arbeitenden Fläche der Schuhe angewendet wird, indem ein breiter Fluß in eine Vielzahl von in gleicher Ebene lierenden, parüllelen .Kühlfilme aufgeteil-. erstellt wird und bei einer hohen Geschwindigkeit entlang jeder nicht arbeitenden Fläche geführt wird, daß die Schulre nach oben entlang der Schweißung bewegt werden, wobei der Abstand beibehalten wird, und wobei die Schuhe nicht im Eingriff mit . der Schleißung stehen' ausgenornnen mit dem Schv: eißgut, das mit dem vorbestimmten Boten cier Höhlung Übereinstimmt, und daß die --:ustauschbaren Schuhe wahlweise entsprechend der Krlmmtuie- ihres Mittelteiles, das den gevÄinschten vorbestim-tten Bor-en auf der endgül-ti@;en Schvreißfläche er--ibt, verwendet werden.