CN104334309A - 用于电阻焊机的滚头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电阻缝焊机的滚头(10)，所述滚头(10)具有定子(12)和转子(14)，轴承外壳(18、18’)由设置在其内部的通道(2、2’)冷却。此增加了该滚头的寿命。

Description

用于电阻焊机的滚头

技术领域

本发明涉及如权利要求1的前序部分中所要求保护的用于电阻缝焊机的滚头。另外，本发明涉及如权利要求7的前序部分中所要求保护的电阻缝焊机和使用此类型滚头进行电阻缝焊接的方法。

背景技术

DE-A-4020182C1中公开了上文所提到的此种滚头。此种滚头已证明了其价值。滚头在工作中的使用寿命基本上由位于转子和定子之间的滚动轴承决定。这些轴承藉由在滚头中循环的冷却剂从该滚头的内部被冷却，该冷却剂经由轴承内壳将轴承的热散出由于焊接时的工作温度的原因，存在于轴承中的润滑剂会老化。随着增加的焊接速度和必要的较高焊接频率，这些要求也提高了，此使得改进的润滑剂成为必要。DE-A-4210974中公开一种电阻焊机，该电阻焊机设置有并排布置的电极辊，并且在该电阻焊机中，滚珠轴承由冷却剂直接接触，而电滑动触头不由冷却剂直接冷却。该电极辊结构和布置不适合焊接容器体，焊接容器体需要滚头中的一个工作在容器体内部而另一个滚头工作在容器体外部。

发明内容

本发明的目的在于提供改进的滚头。特别地，该滚头的使用寿命必须增长。

对于前述的此类滚头，这可以通过在轴承外壳的内部设置与定子中的通道流体连接的其它冷却剂通道来实现。

由此实现的轴承双侧冷却使得能够降低的轴承温度。对于用于焊接罐体的此类滚头，本领域的普通技术人员在之前没有考虑过进行外部冷却。然而，明显的是，该措施具有明显的优势并且优于强迫进行单纯内部冷却和/或使用高质量的润滑剂。

优选的是，在轴承外壳的内部的冷却剂通道布置包括从轴承外壳的中心部向外辐射延伸的多个冷却剂通道。优选地，这些径向通道通向轴承外壳内部的环形冷却剂通道，该环形冷却剂通道定位成远离轴承外壳的中心部，而在轴承外壳的外边缘区域中。此导致良好的冷却效果，同时该轴承外壳易于生产。特别地，提供有四个或多个辐射延伸冷却剂通道。

另外，本发明涉及电阻缝焊机，该电阻缝焊机具有布置在该焊机顶臂上的顶部滚头和布置在该焊机的底臂上的底部滚头，在这些滚头之间，该电阻缝焊机形成用于焊接金属通过的路径。此类电阻缝焊机是已知的，并且特别用于焊接罐体。在进行焊接时，经历高焊接速度。

因该顶部滚头和底部滚头是如权利要求1至6中的一项所述的滚头而可以实现上述优点。

另外，本发明涉及藉由两个滚头对罐体的纵向接缝进行电阻缝焊接的方法，罐体在这两个滚头之间传送。

因为滚头的轴承外壳由在轴承外壳内部循环的冷却液体冷却而可实现前述的优点。

附图说明

基于附图，以下更详细地描述了根据现有技术的装置和过程以及本发明的示例性实施例。附图中：

图1示出了根据现有技术的滚头以说明其设计；

图2示出了根据本发明的滚头的轴承外壳的侧视图，其中示出了设置在轴承外壳中的冷却剂通道。

图3示出了根据本发明的、沿图2的剖面线B-B剖切的滚头的简化截面；

图4示出了根据本发明的、沿图2的剖面线A-A剖切的滚头的简化截面；

图5高度概括性地示出了使用根据本发明的滚头来焊接罐体的过程和电阻缝焊接装置。

具体实施方式

参照图1说明根据现有技术、特别根据DE4020182C1的滚头的设计。图1示出了总体由10表示的用于电阻焊机的滚头，该电阻焊机用于罐体的电阻辊缝焊接。滚头10在该截面图中被示出在旋转轴线的上方，并且在该实例中，具有为双部件轴形式的定子12，转子14藉由滚动轴承16、16’可旋转地安装在该定子12上。在各情形下带有单撇的同样的附图标记表示一对相同的设计部件中的另一部件。为了藉由滚动轴承进行安装，滚头10具有固定到定子12的轴承外壳18、18’和固定到转子14的轴承内壳20、20’，在轴承外壳和轴承内壳之间布置有滚动轴承16、16’(在此示出为滚珠轴承)。轴承外壳18、18’和轴承内壳20、20’分别由不锈抗磁钢制成并且因此具有低涡流损耗。滚动轴承外环在各种情况下都由绝缘件22、22’分别与轴承外壳18和18’分开。作为替代，或者另外，滚动轴承内环也可以由电绝缘件而与轴承内壳20、20’分开。

定子12以良好的导电性被牢固地夹持到电阻缝焊机的焊臂(未示出)的自由端，其中设置有具有滚头的底臂和具有滚头的顶臂能够焊接罐体，一般使用金属丝中间电极在所述各滚头之间进行焊接，该中间电极对于本领域技术人员是已知的并且在此不作进一步说明。焊接电流从定子12传输到转子14，转子14经由优选的所述金属丝电极将焊接电流传输至焊点。总体由24表示的滑动接触电流传输装置被设置成将电流在定子和转子之间传输，该滑动接触电流传输装置如DE4020182C1具体公开。

另外，根据现有技术，定子12和转子14之间的内部空间藉由在图1中示出的O形环和轴密封而对流体紧密密封。由于转子14和滑动接触表面必须被冷却，定子12中的通道52、52’、和53、53’、转子14中的通道54和滑动接触盘26’中的通道55’设置成将液体冷却剂送过滚头10(设置在盘26中并对应于通道55’的通道(图1中不可见)。在电阻焊机的工作过程中，冷却剂分别经由该电极的顶臂和底臂被进给到通道52中，并且流过通道53、经过盘26中不可见的通道、经过通道54、55’并最终经过通道53’和52’回到顶臂和底臂中。

根据本发明，轴承外壳18、18’也由通过定子中的通道52进入滚头并通过定子中的通道52’而再次离开滚头的冷却剂而冷却。为此目的，冷却剂通道布置在轴承外壳18、18’的内部，现将参照图2、图3和图4藉由优选实例来更详细地说明此。在此实例中，以相比于图1简化的方式部分地示出了滚头10。图1中相同的附图标记表示该滚头的相同的或至少功能上相同的元件。

图2示出了从侧部看的滚头10的视图，由此产生了轴承外壳18的俯视图。从外侧看不到的、用于轴承外壳18内部的冷却液体的通道和也不能从外侧看到的、定子12中的通道由虚线指示。图3示出了沿图2的剖面线B-B剖切得到的截面图，并且图4示出了沿图2的剖面线A-A剖切得到的截面图。在图3中以箭头F示出了冷却剂由定子12的通道52的进入。如上所述，该冷却剂被泵送通过焊机的焊臂，其上牢固地夹持有滚头。这是已知的，并且在此不作进一步说明。由箭头F'表示经由通道52’冷却液体从滚头的排出，在此也不作进一步说明。在该定子12中，冷却液体穿过通道5以进入轴承外壳18的通道2中。进一步地，冷却液体从通道5分叉而成的通道6以进入轴承外壳18'的通道2'中。在定子12中的通道52和54彼此对流体紧密密封，如图1所示。此导致来自定子12的由图2和图3中的各箭头示出的冷却液体流入轴承外壳18、18’中，并且在轴承外壳本身中，该冷却液体流过通道2从中心部向外到达轴承外壳的外边缘，如对于轴承外壳18藉由图2和图3中的箭头a所示的，以及对于轴承外壳18’藉由图3中的箭头a'所示的。优选地为环形的通道3仅可以在图2中看到，该通道3设置在轴承外壳18中(而且也在轴承外壳18'中)并且布置成与该轴承外壳的中心部7隔开一段距离，并且由通道2和2’供液。冷却液体从该通道3流回(箭头c)到定子上的出口52'。此外，冷却液体随后流过轴承外壳18和18’中的通道4和4’(箭头b)，并且到达每个轴承外壳的中心部。沿图2的剖面线A-A剖切得到的截面图如图4所示在定子12中的通道7将冷却液体从轴承外壳18、18’的中心输入定子中的通道52’。冷却液体从此处经由该焊臂被排出，此是已知的并且在此不作进一步说明。

可以以多种方式制造其中布置有通道的轴承外壳18、18’优选的生产方法是由金属粉末材料通过激光烧结来进行一层又一层的构造，此方法的已知技术术语是“生成的金属成形(GMF)”。藉由激光以类似浮雕的方式相继地构建各个层(其厚度为例如20微米)，由此，如所示的通道结构或不同的通道结构因该构建过程而可以设置在该轴承外壳中。也可以藉由多个独立切割的金属材料层来构造该轴承外壳，当将这些金属材料层彼此叠放时，这些金属材料层被粘合在一起。至少一个中间层然后以其切口形成通道。此中间层可以藉由例如激光切割工具或电火花腐蚀而切割。各个层可以在它们的表面区域上以及在边缘处通过焊接(如摩擦焊接和电子束焊接)来接合。

图5高度示意性地示出了电阻缝焊机125，该电阻缝焊机125可焊接罐身128、129、130。该过程实际上对于本领域普通技术人员来说是熟悉的，并且在此仅作简要说明。从例如设置在运输车133上的堆垛122上卸下各单独板，然后被进给到卷圆装置124中。在图中举例示出了板127。在卷圆装置124中，将该板卷成圆形，然后以罐体128的形式离开该卷圆装置124，该罐体128的纵向搭接缝仍旧敞开并且随后在电阻缝焊机125中被焊接。为此目的，提供滚头10和10’，所述滚头是根据本发明的、带有冷却的轴承外壳的滚头。在此，顶部滚头10固定到焊机25的仅示意的顶臂126，并且滚头10’固定到仅示意的底臂126’。以已知方式经由这些焊臂将冷却液体供应到每个滚头，然后经由该焊臂将受热的冷却流体排出。藉由各滚头来焊接罐体129(但焊接罐体时，一般使用常用的金属丝中间电极)。前述被焊接的罐体由130表示。

Claims (8)

1.一种用于电阻缝焊机的滚头，具有带电极辊的定子(12)，所述电极辊作为转子(14)可旋转地安装在所述定子(12)上，为此，连接到所述转子(14)的轴承内壳(20、20')和轴承外壳(18、18')被设置，所述滚头具有布置在定子和转子之间的滑动接触电流传输装置(24)并具有用于将冷却剂输过定子、转子和所述轴承内壳(20、20')的通道，其特征在于，与所述定子(12)中的通道(5、6、7)流体连接的其它冷却剂通道(2、2’、3、4、4')设置在所述轴承外壳(18、18')的内部。

2.如权利要求1所述的滚头，其特征在于，位于所述轴承外壳(18、18')内部的所述冷却剂通道包括从每个所述轴承外壳的中心向外辐射延伸的多个冷却剂通道(2、2’、4、4')。

3.如权利要求2所述的滚头，其特征在于，位于所述轴承外壳(18、18')内部的所述冷却剂通道各包括位于所述轴承外壳的内部的环形冷却剂通道(3)，所述环形冷却剂通道(3)贯穿于每个所述轴承外壳(18、18')的外边缘区域中，并且所述向外辐射延伸的冷却剂通道通向所述环形冷却剂通道(3)。

4.如权利要求2或3所述的滚头，其特征在于，设有四个或更多个向外辐射延伸的冷却剂通道。

5.如权利要求1至4中任一项所述的滚头，其特征在于，在所述定子(12)中设置有径向通道(5)，所述径向通道(5)连接到所述定子(12)的冷却剂入口通道(52)，并且与所述轴承外壳(18)之一的所述冷却剂通道(2)相连接，并且其中，在所述定子(12)中设置有轴向通道(6)，所述轴向通道(6)由所述径向通道(5)分出且与第二轴承外壳(18)的冷却剂通道(2’)连接，并且其中，在所述定子(12)中还设置有轴向通道(7)，所述轴向通道(7)与所述定子的冷却剂出口(52’)相连接，并且与两个轴承外壳(18、18’)的其它冷却剂通道(4、4')相连接。

6.如权利要求1至5中任一项所述的滚头，其特征在于，所述滑动接触电流传输装置(24)包括带有冷却剂通道(55’)的滑动盘(26、26’)。

7.一种电阻缝焊机(125)，具有布置在所述焊机的顶臂(126)上的顶部滚头(10)和布置在所述焊机的底臂(126’)上的底部滚头(10)，焊接金属在所述顶部滚头(10)和所述底部滚头(10)之间经过，其特征在于所述顶部滚头和所述底部滚头是如权利要求1至6中任一项所述的滚头。

8.一种藉由两个权利要求1至6中任一项所述的两个滚头来电阻缝焊接罐体纵向接缝的方法，所述罐体在所述滚头之间传送，其特征在于，所述滚头的所述轴承外壳藉由在所述轴承外壳的内部中循环的冷却液体来冷却。