Titel: | Ueber elektrisches Schweissen. |
Fundstelle: | Band 290, Jahrgang 1893, S. 73 |
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Ueber elektrisches Schweissen.
Mit Abbildungen.
Ueber elektrisches Schweissen.
Die Verwendung des elektrischen Lichtbogens zum Schweissen und Löthen von Metallen,
wie auch die Verwendung des elektrischen Stromes zum Erhitzen von Metallen zwecks
deren Verschweissung – diese beiden Formen der elektrischen Schweissung und Löthung
– haben bei uns trotz mehrfacher Versuche keinen Boden gewinnen können; es ist über
die Versuche hinaus nicht gelungen, die an sich zweckmässig scheinende Sache in die
Praxis einzuführen. In Nordamerika dagegen hat die elektrische Schweissung bereits
eine überaus grosse Verbreitung und Verwendung zu den mannigfaltigsten Zwecken
gefunden und zwar hat die wohl zuerst von Elihu
Thompson vorgeschlagene Art der Durchleitung des elektrischen Stromes durch
die zu verschweissenden Arbeitsstücke zwecks deren Erhitzung und Schmelzung die
weitaus grösste Anerkennung und Benutzung erfahren, während das sogen. Benardos'sche Verfahren, welches auf der Benutzung der
schmelzenden Kraft des elektrischen Lichtbogens beruht, anscheinend weniger Anklang
und Anwendung gefunden hat.
Beide Arten der elektrischen Schweissung und Löthung haben in letzterer Zeit
namentlich seitens amerikanischer Erfinder hervorragende Verbesserungen erfahren. Im
Folgenden sollen die neuesten Erfindungen auf diesem Gebiete näher besprochen
werden.
Das Patent der Thomson Electric Welding Company in
Boston (* D. R. P. Nr. 63195 vom 18. November 1890) bezweckt die Verwendung
elektrischer Ströme von grosser Stärke, aber geringer elektromotorischer Kraft.
Solche Ströme werden durch die zu verbindenden Metallstücke geleitet, aber nur an
den Stellen, welche verbunden werden sollen in einer Ausdehnung, welche eine sichere
Verschweissung gewährleistet.
Zwecks guter und sicherer Schweissung ist es nothwendig, die Stromstärke entsprechend
der Zunahme der Leitungsfähigkeit oder des Querschnittes des zu erhitzenden
Werkstückes zu vergrössern. Es soll sich in der Praxis herausgestellt haben, dass
die elektromotorische Kraft ein constanter Factor ist, der sich für die
verschiedenen Stärken des Werkstückes nicht ändern soll. Wenn man für verschiedene
Stärken eine sich gleich bleibende elektromotorische Kraft benutzen kann, so können
die Kerne der Transformatoren von gleicher Construction sein.
Um die Stromstärke bei Bearbeitung grösserer Werkstücke oder solcher mit geringer
Leitungsfähigkeit zu vergrössern, ist bereits versucht worden, diese Vergrösserung
dadurch zu erhalten, dass man den Querschnitt des als Secundärspule benutzten
Metallstabes vergrössert. Dieser Kunstgriff hat sich aber als nicht vortheilhaft
herausgestellt, weil diese Stäbe der Secundärspule oft so viel Gewicht und Raum
erfordern, dass die ganze Vorrichtung dadurch für die nothwendige leichte
Beweglichkeit zu plump und schwer wird. Eine solche Vergrösserung des Querschnittes
der Secundärspule macht ausser einer Aenderung der Stärke des Leitungsdrahtes eine
Aenderung der Länge des benutzten Eisenkernes nothwendig, was immer unbequem
ist.
Nach der vorliegenden Erfindung wird eine Mehrzahl von Transformator-Secundärspulen
entweder in parallelen oder sich schneidenden Ebenen benutzt und der Strom dem
Werkstück bezieh. den dasselbe haltenden Klemmen in Parallel- oder
Bogenschlusschaltung zugeführt.
Besondere Mittel zur Herbeiführung einer gleichförmigen Erhitzung des Werkstückes an
verschiedenen Stellen desselben sind hauptsächlich da anzuwenden, wo der Querschnitt
des gleichmässig zu erhitzenden Werkstückes gross oder ausgedehnt oder unterbrochen
ist, so dass wegen mangelnder Gleichförmigkeit des Contacts oder ungleicher
Leitungsfähigkeit der verschiedenen Theile des Werkstückes eine ungleichmässige
Erhitzung leicht vorkommt. Die Mittel, um diesem Uebelstand zu begegnen, bestehen
vornehmlich darin, dass die verschiedenen Theile des Werkstückes aus verschiedenen
Quellen elektrischer Energie mit Strom versehen und die Stromstärken so geregelt
werden, wie es für jeden Theil des Werkstückes wünschenswerth erscheint. Die
Ausführung besteht zweckmässig darin, dass an dasselbe Werkstück eine Anzahl
Transformator-Secundärleiter herangebracht werden und die verschiedenen Theile des
Werkstückes in Bogenschluss- oder Parallelschaltung Strom empfangen, wobei der durch
die verschiedenen primären Spulen oder Stromkreise fliessende Strom geregelt wird,
um in den secundären Stromkreisen durch Induction die Ströme hervorzurufen.
Der Transformator, welcher namentlich da Anwendung finden soll, wo zwei getrennte
Schweisstellen gleichzeitig verbunden werden sollen, wie in einem Kettenglied, hat
eine entsprechende Einrichtung erhalten. Hierbei ist es schwierig, beide Theile
gleichmässig zu erhitzen und sie gleichzeitig den Schweisspunkt erreichen zu
lassen.
Die hierzu dienliche Einrichtung des Transformators gestattet, den Strom an den
beiden zu erhitzenden Stellen nach Gefallen zu regeln; es wird der Vortheil, den man
mit zwei getrennten Transformatoren, mit je einem besonderen Eisenkern und eigener
Primärspule erzielt, durch Anwendung eines einzigen Eisenkernes erreicht, dessen
beide Enden durch eine magnetische Brücke verbunden sind, über welche die
magnetische Energie des Kernes ihren Weg nimmt, wenn der Strom einer der
Primärspulen eine Aenderung erleidet, wie im Weiteren näher beschrieben.
In Fig. 1 ist C der Stab der secundären Spule, zweckmässig aus
Kupferguss mit vertieften Rinnen oder Nuthen in der Seite, in welche die Primärspule
P, wie aus Fig. 2ersichtlich, eingelegt
werden kann. Die zu beiden Seiten des Spaltes a dieses
Stabes C stehenden Stirnflächen bilden die Pole, von
denen der Strom zur Erhitzung des Werkstückes entnommen wird, welches eine Brücke
oder Verbindung zwischen den beiden Polen bildet. Zu beiden Seiten des Spaltes a werden geeignete Klemmen oder Haltevorrichtungen für
das Werkstück angeordnet, deren Art und Stellung den Umständen beliebig angepasst
sein kann.
Textabbildung Bd. 290, S. 74Transformator der Thomson Electric Welding Co. Wenn in einem nach dieser Erfindung eingerichteten Apparat zwei secundäre
Leitungsstäbe angewendet werden, so sind dieselben nebst ihren Spulen und Kernen
zweckmässig so, wie in Fig.
2 dargestellt, im Winkel zu einander angeordnet, so dass die an einander
stossenden Flächen zweier Stäbe einen V-förmigen Zwischenraum bilden, in welchem der
V-förmige Einspannschlitten oder Werkstückhalter M
mittels Schraubenspindel oder auf andere geeignete Weise bewegt werden kann, wie in
elektrischen Schweissvorrichtungen gebräuchlich. In diesem Falle sind die
Primärspulen und Kerne, welche zu den beiden Secundärstäben gehören, getrennte
Körper. Die Primärspulen können auf beliebige Weise in den Stromkreis geschaltet
sein. Der Strom wird von beiden Secundärstäben entnommen und dem Werkstück durch den
Schlitten M oder die Einspann- oder Haltevorrichtung
zugeführt. Die Eisenkerne können auf beliebige Weise angebracht sein und bestehen
zweckmässig aus an einander gereihten Eisenblättchen.
Fig. 3 zeigt eine
Einrichtung, in welcher die beiden Secundärstäbe der Transformatoren parallel zu
einander und in geringem Abstand gelegt sind, ihre Kanten sind derart abgeschrägt,
dass sie ebenfalls eine V-förmige Führung für den Klemmschlitten M oder Werkstückhalter bilden. Hier haben beide
Secundärspulen zweckmässig den gemeinsamen Kern I. Ein
eisernes Zwischenstück oder eine Brücke I1 verbindet die sich gegenüberstehenden Seiten der
Kerne zwischen den beiden Secundärstäben. Die beiden Primärspulen sind so gewickelt,
dass sie den Kern zweckmässig in gleicher Richtung und gleichmässig magnetisiren und
die magnetischen Kraftlinien in einem zusammenhängenden magnetischen Stromkreis
circuliren, welcher von dem mit I bezeichneten Eisen
gebildet wird, wenn die von beiden Spulen geleistete Arbeit ungefähr dieselbe ist.
In die Klemmvorrichtung M ist hier beispielsweise ein
Kettenglied K mit den beiden Längsseiten eingespannt.
Der Schlitten M ist zweckmässig der Länge nach getheilt
und beide Hälften gegen einander isolirt; jede derselben erhält Strom durch je einen
der Stäbe CC, welche die beiden Elektricitätsquellen
bilden. Die Brücke I1
erfüllt den Zweck, einen Theil der magnetischen Kraftlinien aufzunehmen, wenn in
einer der Primärspulen eine Aenderung des Stromschlusses eintritt, wie später
beschrieben.
In der durch Fig. 3
dargestellten Ausführung empfängt der Theil I1 des Kernes nur Kraftlinien, welche bei der
Regulirung hindurchzugehen veranlasst werden. Der Kern braucht nur so gross zu sein,
als für einen Secundär- oder Leitungsstab nöthig sein würde.
Es würde thunlich sein, durch Wickelung der Primärspulen den Kern so zu
magnetisiren, dass der ganze Magnetismus für gewöhnlich durch das Stück I1 circuliren würde;
aber in diesem Falle würde dieses Stück I1 eine doppelt so grosse magnetische
Leitungsfähigkeit haben müssen, als die Wage des Kernes I, und das Stück würde an Masse nicht wesentlich kleiner sein können, als
wenn zwei Einzelkerne benutzt würden.
In Fig. 4 ist eine
Vorrichtung gezeigt, in welcher vier getrennte Secundärstäbe um einen
Werkstückhalter gruppirt sind, der in unter einander isolirte Theile zerlegt ist, um
die Regulirung der Stromzuleitung zu den einzelnen Theilen des Werkstückes zu
erleichtern. Die vier Stäbe C haben hier jeder einen
eigenen Kern I. Die mit a
bezeichneten, das Werkstück haltenden Gleitstücke oder Schlitten ruhen jedes auf dem
Ende eines der Stäbe C, wie aus Fig. 5 ersichtlich, und
gleiten in Berührung mit den flachen Seiten dieser Stäbe. Die Gleitstücke a sind unter einander isolirt, durch jedes führt eine
Druck- oder Klemmstange b, welche an einem Kolben oder
Cylinder d sitzt; die Cylinder d sind an einem beweglichen Rahmen oder Ring G befestigt, welcher verschoben werden kann, wenn das Werkstück, das hier
durch eine Stange B angedeutet ist, während des
Schweissens oder der Bearbeitung in der Längsrichtung verschoben werden soll. Die
Druckstangen wirken centrirend gegen das Werkstück B,
welches in ein gewöhnliches Spannfutter H eingesetzt
ist, das zur Centrirung dient, und welches isolirt sein oder Strom erhalten kann.
Der Strom wird dem Werkstück hauptsächlich durch die Klemmbacken b zugeführt, deren Kolben d oder Cylinder d unter Druck einer aus dem
Rohr F zugeleiteten Flüssigkeit gesetzt werden kann.
Dreiwegehahn, welcher in das Rohr F die Flüssigkeit
unter Druck einlassen oder dieselbe aus dem Rohr F
durch Rohr T ableiten kann, wenn der Druck von den
Kolben d und Klemmbacken b
genommen werden soll, worauf diese Klemmbacken durch Federn innerhalb der Cylinder
zurückgezogen werden.
Textabbildung Bd. 290, S. 74Transformator der Thomson Electric Welding Co.Fig. 6 zeigt eine
ähnliche Spannvorrichtung, in welcher die Klemmbacken einfach aus Schrauben b bestehen, welche concentrisch durch die vier
Gleitstücke a gegen das Werkstück angeschraubt werden.
Zwei dieser Schrauben können, nachdem sie einmal für eine bestimmte Stärke des
Werkstückes eingestellt sind, stehen bleiben, während die anderen beiden zum
Einstellen und Herausziehen des Werkstückes vor- und zurück bewegt werden. Die
Federn S(Fig. 5) zwischen den
Stäben C und einem Gestell oder Widerhalt S2 dienen dazu, die
Stäbe gegen die Gleitstücke a anzudrücken und eine enge
und gleichmässige Berührung zu sichern. Die Secundärstäbe C können auch, anstatt je einen besonderen Kern zu haben, wie in Fig. 4, einen
gemeinschaftlichen Kern oder Stromkreis erhalten.
Um die Erhitzung der verschiedenen Theile des Werkstückes zu regeln, was bei
grösseren Werkstücken nothwendig ist, da die verschiedenen Theile der an einander
stossenden Flächen sich leicht ungleich erhitzen, ist es zweckdienlich, die aus den
verschiedenen Stromquellen fliessende und den Theilen des Werkstückes in
Parallelschaltung zugeführte Energie unabhängig von einander zu regeln. Bei
Anwendung von Transformatoren kann dies leicht dadurch geschehen, dass der Strom in
der Primärspule derselben regulirt wird.
Bei Vorrichtungen, wie in Fig.
4 dargestellt, kann diese Regulirung bewirkt werden, indem jede
Primärspule mit einem Nebenschluss von veränderlichem Widerstand versehen wird. Die
Primärspulen sind in einen Stromkreis mit Wechselstrom hinter einander geschaltet.
Stellt es sich dann heraus, dass ein Theil des Werkstückes schneller erhitzt wird
als die anderen, so wird die Stellvorrichtung in Wirkung gesetzt, um den Strom von
der Primärspule desjenigen Secundärstabes abzulenken, der die zu schnell erhitzte
Stelle des Werkstückes speist, so dass der Strom von dieser Stelle abgeleitet
wird.
Bei der Stromregulirung für die verschiedenen Theile des Werkstückes in einer
Einrichtung, wie in Fig.
3 dargestellt, können die in derselben Figur schematisch angegebenen
Vorrichtungen zweckmässig verwendet werden. Die Elektricitätsquelle zur Erzeugung
von Wechselstrom ist dort mit G angedeutet, dieselbe
speist die Primärspulen der beiden Secundärstäbe CC in
Bogenschlusschaltung. Die Regulirung wirkt hier in der Art einer gegenwirkenden
Spule oder eines Erzeugers elektromotorischer Gegenkraft, und sie geschieht durch
einen eisernen Ring M2,
welcher zweckmässig aus Plättchen zusammengesetzt ist und auf den zwei Spulen H1B1 an verschiedenen
Stellen gewickelt sind, welche Spulen mit den Stromkreisen der Primärspulen in
Verbindung stehen.
O ist ein Ring oder Verbindungsstreifen von Kupfer,
welcher den Kern M2
umgibt und zweckmässig aus Guss geformt ist. Durch Veränderung der Stellung dieses
geschlossenen Leiters zu den gegenwirkenden Spulen wird die Gegenkraft der letzteren
auf die durch sie hindurchfliessenden Ströme verändert, wie bekannt; diese
Gegenkraft ist geringer, wenn der Leiter O sich über
der Spule H1 oder B1 befindet, und nimmt
allmählich zu, je nachdem er sich von der Spule entfernt.
Ausser diesem Leiter O wird zweckmässig noch ein
eiserner Anker T hinzugefügt, welcher den Raum
innerhalb des Kernes und der Spulen H1B1 ausfüllt und am besten auf einem mittleren
Drehzapfen sitzt, so dass er dem Leiter O als
Stützpunkt dient, der dann mittels eines Handhebels auf dem Kern und gegenüber den
Spulen beliebig verschoben werden kann. Dieser eiserne Anker wird, wie leicht
ersichtlich, bei jeder von dem Leiter O eingenommenen
Stellung den Spulen als Anker dienen. Diese Spulen H1 und B1 sind so gewickelt oder geschaltet, dass die von
jeder derselben im Kern hervorgerufenen Kraftlinien das Bestreben haben, die
durch Pfeile angedeutete Richtung durch den Anker T zu
nehmen.
Bei dieser Einrichtung ist ersichtlich, dass bei Verschiebung des Leiters O gegen eine der Spulen H1 oder B1 und von der anderen weg die Wirkung beider Spulen
gleichzeitig eine veränderte wird. Es können auch anstatt eines einzigen Leiters
deren zwei Anwendung finden; die beiden Leiter würden dann, für jede Spule einer, in
gleicher Weise wirken, wie der eine in Fig. 3.
Das halbe Kettenglied K2
oder ein anderes Werkstück, dessen beide Seiten oder Theile gleichmässig erhitzt
werden sollen, wird, wie in Fig. 3 gezeigt, in die Klemmoder Haltevorrichtung so eingespannt, dass
jede der beiden Seiten von einem gesonderten Theil des Apparates Strom empfängt. Die
Spulen der beiden Secundärstäbe sind so gewickelt und geschaltet, dass sie in
gleicher Richtung wirken, es wird daher der Eisenkern mit einem Unterschied der
magnetischen Klemmspannung zwischen 1 und 2 magnetisirt werden, welche gleich ist derjenigen
zwischen 2 und 3, und die
magnetischen Kraftlinien werden direct von 1 auf 3 übergehen und durch den Kern wie durch einen
geschlossenen Stromkreis circuliren, indem nur sehr wenige, wenn überhaupt einige,
durch die Eisenbrücke I1 hindurchgehen.
Nun werden Ströme von gleicher Klemmspannung in den Elektricitätsquellen H1B1 inducirt, und die
beiden Theile des Werkstückes erhalten gleich starke Ströme zugeführt, wobei
vorausgesetzt ist, dass die Regulirvorrichtungen sich in der geeigneten Stellung
befinden, um durch die beiden Primärspulen gleiche Stromstärken fliessen zu lassen.
Wenn nun z.B. aus irgend welcher Ursache die linke Seite des Werkstückes sich
schneller erhitzen sollte als die rechte, so würde die durch Gegenwirkung zu
bethätigende Vorrichtung so gestellt werden müssen, dass der Leiter O gegen die Gegenkraftspule B1 hin verschoben wird, wodurch die
Gegenwirkung dieser Spule vermindert und diejenige der Spule H1 verstärkt, folglich der Strom in der
Primärspule, deren Secundärspule die rechte Seite des Werkstückes mit Strom speist,
ebenfalls verstärkt, dagegen der Strom in der linksseitigen Primärspule
herabgemindert wird.
Die magnetische Klemmspannung auf dem Punkt 2 wird
hierdurch im Vergleich zum Punkt 3 erhöht, und es
werden dadurch besondere magnetische Kraftlinien einen kurzen Weg durch die
Eisenbrücke und zurück nach ihrer Quelle nehmen, wodurch die linke Seite des
Apparates freier arbeiten und grössere elektrische Energie unter dem Einfluss des
Wechselstromes entfalten kann.
Bei Ausführung der Erfindung kann also die Zahl der verschiedenen, unabhängig von
einander zu regulirenden elektrischen Stromquellen beliebig gewählt und ebenso die
Construction der Transformator-Secundärspulen nach Bedarf verändert werden.
Die Anwendung eines einzigen Kernes für zwei Primär- und Secundärspulen, unter
Benutzung einer magnetischen Brücke I1 und mit der vorbeschriebenen Wirkungsweise, kann
auch auf jede beliebige grössere Zahl von Primär- und Secundärspulen mit demselben
Eisenkern ausgedehnt werden. So können z.B. drei Secundärspulen in Parallelschaltung
mit einem Werkstück träger verbunden werden, welcher z.B. dazu dient, eine
Metalltafel zu halten, deren Kante mit derjenigen einer zweiten Tafel verbunden
werden soll, die auf
der entgegengesetzten Seite des Spaltes in der Secundärspule gehalten wird. Der
Träger kann durch Isolirungen der Länge nach so getheilt sein, wie z.B. aus Fig. 3 ersichtlich.
Die Construction von Verbundtransformatoren zur Benutzung in Verbindung mit
Regulirvorrichtungen für den Strom in jedem Theil der Primärspule wird in allen den
Fällen von Vortheil sein, wo es erwünscht scheint, die von verschiedenen Theilen der
Secundärleiter gelieferte elektrische Energie zu reguliren.
Es ist nicht nothwendig, dass die gegenwirkenden Vorrichtungen so beschaffen sein
müssten, dass die Gegenwirkung in einem Theil oder Primärstromkreis vermindert wird,
wenn sie im anderen vergrössert wird, und umgekehrt, sondern es würde thunlich sein,
unter Beibehaltung der beschriebenen Construction des Transformators, die
Gegenwirkung jeder Vorrichtung in jeder Primärspule auch unabhängig von den anderen
zu verändern oder den Strom in diesen Primärspulen in jeder anderen beliebigen Weise
zu verändern.
In den Studebaker Works, South Bend, Ind., wurden vor
etwa 22 Jahren die früher benutzten Schweissvorrichtungen durch eine elektrische
Einrichtung ersetzt, welche von der Thomson Welding Co.
ausgeführt wurde. Die Maschinenanlage umfasst zwei Stromerzeuger für 60000 Watt = 75
, welche den Strom für sieben Schweissmaschinen liefern, die in den Werken
vertheilt sind. Hierzu kommen noch vier Stück Thomson-Houston-Maschinen für je 50
Bogenlichter. Zum Antrieb dieser letzteren dient eine 200 pferdige Dampfmaschine.
Beide Systeme von Stromerzeugern haben besondere Schaltbretter, Blitzableiter und
Betriebsmaschinen. Die Antriebsvorrichtungen sind mit Reibungskuppelungen u. dgl.
versehen und so eingerichtet, dass jede der Dampfmaschinen das eine oder das andere
oder beide Stromerzeugungssysteme antreiben kann. Zum Antrieb der beiden 60000
Watt-Maschinen dient eine 200 pferdige Corliss-Maschine. Die beiden 60000
Watt-Maschinen machen 1000 Umdrehungen in der Minute und werden besonders erregt
durch zwei kleine Verbundmaschinen von je 5000 Watt. Vom Schaltbrett läuft ein
Leitungsdraht von etwa 1080 m und einem Durchmesser von 8,25 mm nach den
Schweissmaschinen, welche in den verschiedenen Schmiedewerkstätten vertheilt sind.
Die Schweissmaschinen werden hauptsächlich verwendet zum Schweissen von Achsen und
Radreifen, sowie verschiedener anderer Constructionstheile. Der geschweisste
Querschnitt wechselt von 80 qmm bis 70 qc. Eine kleine Schweissmaschine für
Radreifen, welche zum Schweissen eines Querschnittes von etwa 3,5 qc geeignet ist,
schweisst je nach Querschnitt 250 bis 600 Radreifen täglich. Eine andere Vorrichtung
dient zum Schweissen von Achsen. Dieselbe ist so nahezu selbsthätig, dass ein Mann
Achsen von 25 qc schweisst. Die Achsen werden in der Schweissmaschine durch
hydraulischen Druck, dessen Höhe sich nach dem Querschnitt der zu schweissenden
Theile richtet, festgehalten. Der Druck schwankt zwischen 1 und 9 t. Ausserdem
werden beim Schweissen die beiden Theile durch einen Druck von 1 bis 3 t
zusammengepresst. Der die Schweissvorrichtung bedienende Arbeiter hat nichts weiter
zu thun, als mittels zweier Hebel den hydraulischen Druck und die Stromstärke zu
reguliren. Eine derartige Maschine liefert täglich 300 Achsen. Ausserdem sind
Schweissmaschinen zum Schweissen von Bändern vorhanden, welche 500 bis 1000
Stück täglich liefern. Mit der Arbeit der gesammten Anlage, sowie mit der Qualität
der erzeugten Producte ist man in hohem Grade zufrieden und glaubt, dass die durch
das elektrische Verfahren erzielten Vortheile die Anlagekosten in wenigen Jahren
aufwiegen werden.
Nach dem Verfahren von E. E. Angell in Somerville,
Mass., Nordamerika (* D. R. P. Nr. 64021 vom 23. Juni 1891), wird zunächst ein
Werkstück in einen elektrischen Stromkreis und dann ein anderes Arbeitsstück in
denselben Stromkreis eingeschaltet, worauf das eine Arbeitsstück von dem Stromkreise
wieder entfernt wird, während das andere unterdessen in dem Stromkreise
eingeschaltet bleibt.
Das Gestell A (Fig. 7) ist zweckmässig
so angebracht, dass es dicht an der Schmiedevorrichtung sitzt. Zu diesem Behufe
gehen von der Platte B die in einem Bogen nach aussen
geführten und dann nach unten sich fortsetzenden Arme C
ab, die oben an ihrem geraden Theile und unten durch je eine Querstange DE verbunden sind.
Textabbildung Bd. 290, S. 76Angell's elektrische Schweissvorrichtung. In diesen Querstangen sind schwalbenschwanzförmige Führungsnuthen a und diesen gegenüber Stellschrauben b angebracht. In den schwalbenschwanzförmigen Nuthen
der oberen Querstange gleiten mit ihrer an einem T-förmig erweiterten Ende
befindlichen Feder c zwei in der Längsrichtung des
Apparates wagerecht hervorstehende Arme, welche auf diese Weise verstellbar sind,
von denen aber nur der eine hintere d in der Zeichnung
sichtbar ist. Entsprechende Arme sind in gleicher Weise an der unteren Querstange
D angebracht und in entsprechenden Nuthen durch die
Stellschrauben b wie jene verstellbar. Jeder der oberen
Arme ist nahe seinem äusseren Ende mit einem längeren, herabhängenden hohlen Zapfen
und nahe seinem inneren Ende mit einem kürzeren, ebenfalls hohlen Zapfen versehen,
denen gleiche aufrecht stehende Zapfen an den unteren Armen e entsprechen. Aus den Höhlungen dieser Zapfen ragen Anschläge f von Isolirmasse hervor, welche darin durch
Stellschrauben g verstellbar sind.
Am Gestell A sind über einander in der Querrichtung die
an ihren äusseren Enden ausserhalb des Gestelles mit Muffen versehenen Stangen hh vorgesehen, von denen die untere zwei
Hebelelektroden i und die obere ebenfalls zwei
entsprechende Hebelelektroden k trägt. Die Stangen htreten durch an sämmtlichen vier Elektroden
vorgesehene nabenartige Verstärkungen hindurch, in welch letzteren an einer Seite
flanschenartig erweiterte Futter von Isolirmasse untergebracht sind, während die
Hebelelektroden einer jeden Stange durch auf dieser befindliche Muffenringe von
einander getrennt gehalten werden. Um die Reibung an den Futtern und Muffenringen zu
vermindern, ist zwischen denselben und der Stange je eine röhrenförmige Stahlmuffe
angebracht, während an jeder der nach aussen gerichteten Seiten der Hebelelektroden
die von letzteren durch die Flächen der Erweiterungen der Futter isolirten Muffen
durch Schrauben an den Stangen h verstellbar angeordnet
sind.
Die Haupthebelelektroden haben alle die gleiche Form und sind in dem nabenartig
verstärkten Theil mit Längsvertiefungen l versehen. Die
unteren Hebelelektroden sind an ihren hinteren Enden zweitheilig gestaltet, wodurch
die nach oben gerichteten, in wagerechter Richtung verlängerten Backen m gebildet werden, während an den oberen
Hebelelektroden in gleicher Weise entsprechende, nach unten gerichtete Klemmbacken
m1 vorgesehen sind,
an denen sich Stellschrauben n befinden. Zwischen den
Backen werden Contactstücke o von gut leitendem Metall,
welches einen hohen Schmelzpunkt hat, eingeklemmt, an deren nach innen gerichteten
Enden Contactöffnungen und in gleicher Linie mit den Contactflächen Ansätze
vorgesehen sind.
Die vorderen Enden der Hebelelektroden sind durch Zugfedern mit den verstellbaren
Armen verbunden, wodurch die Klemmbacken der Elektroden das Bestreben haben, sich
einander zu nähern, während die Grenze dieser Bewegung der Elektroden durch die
Einstellung der in den kurzen hohlen Zapfen der Arme beweglichen Anschläge f geregelt wird.
An der unteren Stange h sind auch noch zwei
Nebenelektroden D und an der oberen Stange zwei
entsprechende Nebenelektroden q hebeiförmig angeordnet,
welche mit den gelochten Ansätzen r, durch die die
Stangen hindurchtreten, in den Längsvertiefungen l der
Hauptelektroden ruhen. Die hinteren Enden dieser Nebenelektroden reichen bis nahe an
die nach innen gerichteten Enden der Klemmbacken an den Hauptelektroden heran, denen
sie gegenüber liegen, und sind dort mit den nach innen vorstehenden gelochten
Ansätzen versehen, während sich an den anderen Enden die mit Muffen von Isolirmasse
versehenen gelochten Ansätze und in der Nähe des Hebelpunktes die ebenfalls mit
Isolirmuffen versehenen gelochten Ansätze befinden. Durch diese gelochten Ansätze
treten die darin parallel den Hebelelektroden ruhenden Leitungsstangen s von Kupfer oder anderem geeigneten Material hindurch,
während in den gelochten Ansätzen kürzere Leitungsstangen t ruhen, welche durch Muffen mit Stellschrauben mit den Leitungsstangen
verbunden sind. Zwischen den Ansätzen sind an den Stangen t Contactrollen von verhältnissmässig schwer schmelzbarem Material
angebracht, welche einem dreifachen Zweck dienen, indem sie gleichzeitig
Vorschubrollen, Klemmvorrichtungen und elektrische Leiter darstellen. Die äusseren
Enden der Leitungsstangen t treten in die Oeffnungen
der leitenden Contactstücke an den nach innen gerichteten Enden der Klemmbacken der
Hauptelektroden ein. Die Nebenelektroden sind mit den äusseren Enden der
verstellbaren Arme durch Zugfedern verbunden, so dass die oberen und unteren
Nebenelektroden das Bestreben haben, sich einander zu nähern. Die Grenze dieser
Bewegung wird durch die einstellbaren Anschläge an den längeren hohlen Zapfen der
Arme geregelt. Der Zwischenraum zwischen den Contactflächen in den Klemmbacken der
Hauptelektroden und den Nebenelektroden wird durch Ansätze u überbrückt.
An den äusseren Enden der Leitungsstangen s befinden
sich Muffen v mit Klemmschrauben, durch welche die
verschiedenen Enden von Leitungsdrähten mit den Leitungsstangen verbunden werden
können.
Der positive Leitungsdraht x ist in zwei Abzweigungen
getheilt, welche mit den Stangen der beiden oberen Nebenelektroden verbunden werden
können, während die Abzweigungen eines mit einer Dynamomaschine oder einem
Stromwandler in Verbindung stehenden negativen Leitungsdrahtes mit den
Leitungsstangen der unteren Elektroden verbunden werden können.
Bei Anwendung des Verfahrens unter Benutzung der beschriebenen Vorrichtung wird eine
behufs nachherigen Schmiedens oder sonstiger Bearbeitung zu erhitzende und weich zu
machende Stange F zwischen die Rollen der oberen und
unteren Nebenelektroden an einer Seite des Apparates eingeführt und bis zwischen die
Rollen der anderen Nebenelektroden an der anderen Seite eingeschoben. Es werden
alsdann zwei Ströme quer durch die Stange ihren Weg nehmen, und zwar der eine von
der Elektrode M nach der anderen, und der andere Strom
von der Elektrode q nach der N. Die Elektroden können an den Stangen derart gestellt werden, dass der
Abstand zwischen den beiden Paaren von Contactrollen vergrössert oder verringert
wird; doch sollte, wenn die Ströme in der Querrichtung durch die Stange geführt
werden, der Abstand nicht viel grösser sein, als der Durchmesser der zu erhitzenden
Stange beträgt. In diesem Falle wird der zwischen den Contactrollen befindliche
Theil durch Wärmeleitung erhitzt. Hierauf wird die Stange oder das Arbeitsstück
zwischen den leitenden Contactstücken o der Klemmbacken
m herausgeführt und eine zweite Stange G zwischen die Contactrollen der Nebenelektroden
eingeschoben. Letztere bewegen sich unabhängig von den Hauptelektroden, wenn die
Stange eingeschoben wird, wobei die Leitungsstangen in den Contactöffnungen der
Contactstücke spielen und mit diesen in Berührung bleiben, so dass beim Einschieben
einer Stange zwischen die Nebenelektroden der Durchfluss des Stromes durch die
Backen der Hauptelektroden nicht unterbrochen wird. Nachdem man die Stange G zwischen die Nebenelektroden eingeschoben hat, kann
die Stange F zwischen den Backen der Hauptelektroden
herausgenommen werden, ohne dass dadurch der Strom unterbrochen wird, welcher
vielmehr durch die Stange G seinen Weg nimmt. Hierauf
wird die Stange G nach aussen zu bewegt und eine neue
Stange eingeschoben. Dies kann in gleicher Weise weiter fortgesetzt werden, ohne
dass der Strom unterbrochen wird; auch kann man gleichzeitig zwei oder mehr Stangen
oder Arbeitsstücke zwischen die Klemmbacken der Hauptelektroden bringen.
(Fortsetzung folgt.)