Elektrodenrolle für Nahtschweissmaschine Die Erfindung betrifft eine Elektrodenrolle für Widerstandsschweissmaschinen zum Nahtschweissen neben dem Rand von Blechen. Diese Elektrodenrolle eignet sich beispielsweise zum Schrittnahtschweissen und zum Gleichlaufnahtschweissen, sie kann bei spielsweise eine Treibrolle oder eine Schlepprolle eines Elektrodenrollenpaares, eine ortsfeste Elektro denrolle einer Nahtschweissmaschine mit Werkstück schlitten, eine Wanderrolle oder eine Torkelelektrode einer Ringnahtschweissmaschine sein.
Es ist eine Elektrodenrolle für Widerstands- schweissrnaschinen bekannt, welche beiderseits des Elektrodenringes je einen zur Wärmeabführung wäh rend dem Schweissen dienenden Ring hat.
Weiterhin ist eine Elektrodenrolle bekannt, wel che beiderseits eines silbernen Elektrodenringes zwei kupferne Elektrodenringe hat, um eine Vertiefung an der Aussenseite des Werkstückes zu vermeiden, die beim Schweissen mit üblichen Elektrodenrollen auf tritt. Bei einer anderen bekannten Elektrodenrolle ist der Elektrodenring zur Heuabsetzung der durch. Skin- effekt bedingten Widerstandserhöhung aus zahlrei chen gegeneinander isolierten, jedoch stromführen den Schichten zusammengesetzt.
Wenn eine Schweissnaht am Rande der zu ver- schweissenden Bleche hergestellt wird, muss die Naht bekanntlich einen bestimmten minimalen Abstand vom Rand haben, damit eine einwandfreie Schweis- sung erzielt wird. Dabei war bisher nicht zu vermei den, dass die Ränder der verschweissten Bleche aus einander klaffen.
Bisher wurden die Werkstücke nach dem Schweissen durch eine Rollenbahn geführt, um die klaffenden Ränder zu schliessen. Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zu grunde, eine Elektrodenrolle zum Nahtschweissen neben dem Rand von Blechen zu schaffen, bei deren Verwendung die Ränder der Bleche nach dem Naht- schweissen nicht auseinander klaffen, so dass der bis her zusätzlich erforderliche Arbeitsgang, die Werk stücke durch eine Rollenbahn zu führen, wegfällt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass an wenigstens einer Seite des. aus Elek trodenmaterial bestehenden Ringes der Elektroden rolle ein zusätzlicher Ring angrenzt, der material- mässig und/oder. konstruktiv so ausgebildet ist, dass er praktisch keinen Schweissstrom führt, und dazu bestimmt ist, beim Schweissen im Bereiche der über die Schweissnaht vorstehenden Randzone auf den Blechen zu laufen, um die Bleche zwischen der Schweissstelle und dem Rand aneinanderzupressen.
Wenn bei Verwendung dieser Elektrodenrolle bzw. zwei solcher Rollen die Bleche im Bereiche der über die Schweissnaht vorstehenden Randzone während dem Schweissen zusammengepresst wer den, können sie nicht auseinander spreizen, und die verschweissten Bleche verlassen die Elektrodenrolle bzw. -rollen mit dicht aneinander liegenden Rän dern. Sie brauchen dann nicht mehr durch eine Rollenbahn geführt zu werden.
Die durch den Belag gebildete Zone vergrössert die Lauffläche der Elektrodenrolle, wodurch zusätz lich eine erhöhte Haftreibung zwischen Elektroden rolle und Werkstück erzielt wird.
Das ermöglicht es, grössere Vorschubkräfte auf die Werkstücke auszu üben, beispielsweise zur Erzielung b osser Beschleu- nigungen oder Verzögerungen. Zu diesem Zwecke kann ein Belagmaterial mit grossen Reibungskoeffi zienten gewählt werden.
Zum Zusammenschweissen von Blechen, deren Ränder sich an derselben Seite der herzustellenden Schweissnaht befinden, genügt ein zusätzlicher, im wesentlichen keinen Schweissstrom führender Ring an einer Seite des aus Elektrodenmaterial bestehen den Ringes.
Zum Zusammenschweissen von Blechen, die einander so überlappen, dass der Rand eines Bleches sich an der einen und der Rand des anderen Bleches sich an der anderen Seite der herzustellenden Naht befindet, genügt ebenfalls ein zusätzlicher Ring der genannten Art, wenn nur einer der Ränder über die Schweissnaht vorsteht, so dass nur eines der Bleche eine über die Schweissnaht vorstehende Randzone hat.
Nur zum Zusammenschweissen von überlappten Blechen, deren eines an einer Seite und deren ande res an der anderen Seite über die Schweissnaht vor steht, kann an jeder Seite des aus Elektrodenmaterial bestehenden Ringes der Elektrodenrolle ein zusätzli cher Ring der genannten Art vorgesehen werden.
Ausserdem können zwei zusätzliche Ringe der genannten Art zweckmässig sein, damit man ohne Umstellung der Maschine sowohl links als auch rechts des gemeinsamen Randes übereinander geleg ter Bleche mit Elektrodenrollen nach der Anmeldung schweissen kann.
Damit der Belag keinen nennenswerten Schweiss- strom führt, kann er entweder aus einem Material bestehen, welches einen wesentlich höheren spezifi schen elektrischen Widerstand hat als das Elektro denmaterial, oder der Belag kann von dem aus Elek trodenmaterial bestehenden Teil der Elektrodenrolle elektrisch isoliert sein.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Elektrodenrollenpaar einer Naht- schweissmaschine und dessen Verwendung zum Zu- sammenschweissen der Ränder zweier Halbschalen eines Elementes eines Blechradiators dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise Schnittansicht eines Elektro denrollenpaares beim Nahtschweissen am Rande eines Radiatorelementes, Fig.2 eine Seitenansicht eines Elementes eines Blechradiators, Fig. 3 eine Draufsicht zu Fig. 2, Fig. 4 eine Seitenansicht des Randes des Radia torelementes nach Fig. 2 und 3 nach dem Schweissen mit bisherigen Elektrodenrollen, Fig. 5 eine Seitenansicht des Randes des Radia torelementes nach Fig. 2 und 3 nach dem Schweissen mit den Elektrodenrollen nach Fig. 1.
In Fig. 1 bezeichnen 1 und 2 die beiden (nur teil weise dargestellten) Elektrodenrollen eines Elektro denrollenpaares. Die Elektrodenrolle 1 hat einen aus Elektrodenmaterial (Elektrodenbronze) bestehenden Ring 11 mit einer Öffnung 12, welche die Welle der Elektrodenrolle aufnimmt, und einem Hohlraum 13 für das Kühlwasser mit einer Anschlussöffnung 14. Die geometrische Achse der Elektrodenrolle 1 und der nicht dargestellten Welle derselben ist mit 15 be zeichnet. Die Elektrodenrolle 1 ist an der in der Zeichnung rechten Seite mit einem an seiner äusseren Stirnfläche konischen Ring 16 versehen, der am äus- seren Umfang eine Zone der zylindrischen Lauffläche der Elektrodenrolle 1 bildet.
Dieser Ring 16 besteht aus einem nichtmagnetischen Material, welches einen wesentlich grösseren spezifischen elektrischen Wider stand hat als das Elektrodenmaterial, beispielsweise aus der unter der Markenbezeichnung Inconel be kannten Legierung, welche 80 % Nickel, 14 % Chrom und 6 % Eisen enthält.
Die Elektrodenrolle 2 ist ebenso ausgeführt wie die Elektrodenrolle 1 und hat einen mit 26 bezeich neten Ring, welcher dem Ring 16 der Elektrodenrolle 1 entspricht.
Nach Fig. 1 dienen die beiden Elektrodenrollen 1 und 2 zum Schweissen der in Fig. 3 mit 33 bezeich neten Naht, welche neben dem Rand zweier Halb schalen 31, 32 eines Blechradiatorelementes verläuft. Dabei werden die Bleche im Bereiche der über die Schweissnaht vorstehenden Randzone der beiden Halbschalen 31 und 32 durch den Ring 16 der Elek trodenrolle 1 und den Ring 26 der Elektrodenrolle 2 während dem Schweissen zusammengepresst, so dass die Ränder nach dem Schweissen geschlossen sind, wie Fig. 5 zeigt. Beim Schweissen mit bisher bekann ten Elektrodenrollen würden die Ränder der Halb schalen nach dem Verschweissen so auseinanderklaf fen, wie Fig. 4 zeigt.
Da der Ring 16 der Elektrodenrolle 1 und der entsprechende Ring 26 der Elektrodenrolle 2 einen wesentlich höheren spezifischen Widerstand haben als das Elektrodenmaterial, haben diese Ringe keinen Einfluss auf die Schweissstromverteilung, so dass die Schweissnaht den vorbestimmten Abstand vom äus- seren Rande der Halbschalen 31 und 32 hat, obwohl die gesamte Lauffläche der Elektrodenrollen 1 und 2 den äusseren Rand der Halbschalen etwas überragt, wie Fig. 1 zeigt.
Das Verhältnis der spezifischen Widerstände des Belages und des Elektrodenmaterials kann beispiels weise 50:1 sein. Das Material, aus dem die Ringe 16 und 26 bestehen, hat zweckmässig wenigstens annä hernd dieselbe Härte und ist ebenso widerstandsfähig gegen Abnutzung wie das Elektrodenmaterial, so dass die Elektrodenrolle sich an den beiden Zonen der Lauffläche, deren eine durch den aus Elektrodenma- terial bestehenden Ring und deren andere durch den Ring 16 bzw. 26 gebildet ist, in übereinstimmendem Masse abnutzen.
Der Ring 16 bzw. 26 kann auf den aus Elektro- denmaterial bestehenden Ring der Elektrodenrolle beispielsweise geschraubt, genietet, gekittet oder auf einem zylindrischen Ansatz dieses Ringes aufge schrumpft sein. Auch kann das den Ring 16 bzw. 26 bildende Material auf den aus Elektrodenmaterial bestehenden Ring aufgespritzt oder in einen Absatz des letzteren eingegossen sein, wobei beide Ringe formschlüssig ineinander greifend ausgeführt sein können.
Der Ring 16 bzw. 26 kann auch von dem aus Elektrodenmaterial bestehenden Teil der Elektroden rolle elektrisch isoliert sein, wobei es nicht nötig ist, dass das Material dieses Ringes einen grösseren spe zifischen elektrischen Widerstand hat als das Elek trodenmaterial.
Bei einer, analog zu der beschriebenen Rollen elektrode ausgeführten Torkelelektrode ist nur eine Zone der konischen Lauffläche durch einen aus Elektrodenmaterial bestehenden Ring gebildet. Eine an eine Seite dieser Zone oder zwei je an eine Seite dieser Zone angrenzende Zonen der Lauffläche sind durch einen im wesentlichen keinen Schweissstrom führenden Ring gebildet.
Electrode roll for seam welding machine The invention relates to an electrode roll for resistance welding machines for seam welding next to the edge of metal sheets. This electrode roller is suitable, for example, for step seam welding and synchronous seam welding, it can be, for example, a drive roller or a drag roller of a pair of electrode rollers, a stationary electrode roller of a seam welding machine with workpiece slide, a traveling roller or a staggering electrode of a ring seam welding machine.
An electrode roller for resistance welding machines is known which has a ring on both sides of the electrode ring which serves to dissipate heat during welding.
Furthermore, an electrode roller is known, wel che on both sides of a silver electrode ring has two copper electrode rings to avoid a depression on the outside of the workpiece, which occurs when welding with conventional electrode rollers. In another known electrode roller, the electrode ring for hay depositing is through. The increase in resistance caused by the skin effect is composed of numerous layers that are isolated from one another but carry current.
When a weld seam is produced on the edge of the sheet metal to be welded, it is known that the seam must have a certain minimum distance from the edge so that a perfect weld can be achieved. Up until now, it was unavoidable that the edges of the welded sheets gape apart.
Previously, the workpieces were fed through a roller conveyor after welding in order to close the gaping edges. The present invention is based on the object of creating an electrode roller for seam welding next to the edge of metal sheets, when used, the edges of the metal sheets do not gape apart after the seam welding, so that the previously additionally required operation, the work pieces through a There is no need to guide roller conveyor.
According to the invention, this object is achieved in that an additional ring adjoins at least one side of the ring of the electrode roll, which ring is made of electrode material and which, in terms of material and / or. is designed in such a way that it carries practically no welding current, and is intended to run on the sheets during welding in the area of the edge zone protruding over the weld seam in order to press the sheets against one another between the welding point and the edge.
If, when using this electrode roll or two such rolls, the sheets are pressed together in the area of the edge zone protruding over the weld seam, they cannot spread apart, and the welded sheets leave the electrode roll or rolls with closely spaced edges . You then no longer need to be guided through a roller conveyor.
The zone formed by the coating enlarges the running surface of the electrode roller, which also results in increased static friction between the electrode roller and the workpiece.
This makes it possible to exert greater feed forces on the workpieces, for example to achieve bad accelerations or decelerations. For this purpose, a covering material with large Reibungskoeffi cients can be selected.
To weld metal sheets together, the edges of which are on the same side of the weld seam to be produced, an additional ring, which essentially does not carry a welding current, is sufficient on one side of the ring made of electrode material.
To weld sheets together that overlap each other so that the edge of one sheet is on one side and the edge of the other sheet is on the other side of the seam to be produced, an additional ring of the type mentioned is also sufficient if only one of the edges is over the weld seam protrudes, so that only one of the metal sheets has an edge zone protruding beyond the weld seam.
Only for welding together overlapped sheets, one of which is on one side and the other on the other side over the weld, an additional ring of the type mentioned can be provided on each side of the ring of the electrode material made of electrode material.
In addition, two additional rings of the type mentioned can be useful so that you can weld sheets placed one above the other with electrode rollers after registration, both on the left and on the right of the common edge without having to change the machine.
So that the covering does not carry a significant welding current, it can either consist of a material which has a significantly higher specific electrical resistance than the electrode material, or the covering can be electrically insulated from the part of the electrode roll made of electrode material.
In the drawing, as an embodiment of the invention, a pair of electrode rollers of a seam welding machine and its use for welding together the edges of two half-shells of an element of a sheet metal radiator is shown.
1 shows a partial sectional view of an electrode roller pair during seam welding on the edge of a radiator element, FIG. 2 shows a side view of an element of a sheet metal radiator, FIG. 3 shows a plan view of FIG. 2, FIG. 4 shows a side view of the edge of the radiator element 2 and 3 after welding with previous electrode rollers, FIG. 5 is a side view of the edge of the radia gate element according to FIGS. 2 and 3 after welding with the electrode rollers according to FIG.
In Fig. 1, 1 and 2 denote the two (only partially shown) electrode rollers of an electric denrollepaares. The electrode roller 1 has a ring 11 made of electrode material (electrode bronze) with an opening 12 which receives the shaft of the electrode roller, and a cavity 13 for the cooling water with a connection opening 14. The geometrical axis of the electrode roller 1 and the shaft thereof, not shown, is labeled with 15. The electrode roller 1 is provided on the right-hand side in the drawing with a ring 16 which is conical on its outer end face and which forms a zone of the cylindrical running surface of the electrode roller 1 on the outer circumference.
This ring 16 consists of a non-magnetic material which has a much greater specific electrical resistance than the electrode material, for example from the alloy known under the brand name Inconel, which contains 80% nickel, 14% chromium and 6% iron.
The electrode roller 2 is designed in the same way as the electrode roller 1 and has a ring designated 26, which corresponds to the ring 16 of the electrode roller 1.
According to Fig. 1, the two electrode rollers 1 and 2 are used to weld the seam designated in Fig. 3 with 33 designated seam, which runs next to the edge of two half-shells 31, 32 of a sheet metal radiator element. The metal sheets are pressed together in the area of the edge zone of the two half-shells 31 and 32 protruding beyond the weld seam by the ring 16 of the electrode roller 1 and the ring 26 of the electrode roller 2, so that the edges are closed after welding, as shown in FIG 5 shows. When welding with previously known electrode rollers, the edges of the half-shells would diverge as shown in FIG. 4 after welding.
Since the ring 16 of the electrode roller 1 and the corresponding ring 26 of the electrode roller 2 have a significantly higher specific resistance than the electrode material, these rings have no influence on the welding current distribution, so that the weld seam is the predetermined distance from the outer edge of the half-shells 31 and 32, although the entire running surface of the electrode rollers 1 and 2 protrudes slightly beyond the outer edge of the half-shells, as FIG. 1 shows.
The ratio of the resistivities of the coating and the electrode material can be 50: 1, for example. The material from which the rings 16 and 26 are expediently at least approximately the same hardness and is just as resistant to wear and tear as the electrode material, so that the electrode roller rests on the two zones of the running surface, one of which is made of electrode material Ring and the other is formed by the ring 16 and 26, wear to the same extent.
The ring 16 or 26 can, for example, be screwed, riveted, cemented or shrunk onto a cylindrical extension of this ring onto the ring of the electrode roller made of electrode material. The material forming the ring 16 or 26 can also be sprayed onto the ring made of electrode material or poured into a shoulder of the latter, wherein the two rings can be designed to interlock in a form-fitting manner.
The ring 16 or 26 can also be electrically insulated from the part of the electrode roll made of electrode material, whereby it is not necessary that the material of this ring has a greater specific electrical resistance than the electrode material.
In a Torkel electrode designed analogously to the roller electrode described, only one zone of the conical running surface is formed by a ring made of electrode material. One on one side of this zone or two zones of the running surface adjoining each side of this zone are formed by a ring which essentially does not carry a welding current.