Selbsttätige elektrische Schweißvorrichtung zur Verbindung von rohrförmigen
metallischem Hohlzylindern mit quer dazu gerichteten Bodenplatten und ähnlichen
metallischen Werkstückpaaren Nach dem Patent 1134 462 wird das Problem der
induktiven Verschweißung von rohrförmigen metallischen Hohlzylindern mit quer dazu
gerichteten Bodenplatten und ähnlichen metallischen Werkstückpaaren mittels einer
selbsttätigen elektrischen Schweißvorrichtung in praktisch einwandfreier, eine kontinuierliche
Massenfertigung ermöglichender Art durch die Vereinigung folgender Maßnahmen gelöst:
Auf einem umlaufenden Träger ist in gleichmäßiger Verteilung eine Vielzahl von Induktionsspulen
in einer den zu verschweißenden Rändern der Werkstückpaare genau angepaßten und
je ein Werkstückpaar im Hohlraum aufnehmenden Ausführungsform angeordnet und jede
Spule an ihren Enden mit zwei beim Umlauf des Trägers mit an diesem entlang vorgesehenen
festen Kontakten verbunden. Die sämtlichen Induktionsspulen sind über die mit ihnen
verbundenen beweglichen und über die festen Kontakte in Reihe an einen gemeinsamen,
ruhend angeordneten Wechselstromgenerator anschaltbar und von diesem durch Kontaktunterbrechung
abtrennbar. Die durch die Induktionsspulen bei deren Erregung gebildeten Erhitzungszonen
sind beim Umlauf des Trägers der Spulen und der Werkstückpaare durch Abkühlungszonen
getrennt, in denen die mit den Spulen verbundenen, beweglichen Kontakte die festen
Kontakte nicht berühren. Die Induktionsspulen werden vom gemeinsamen Generator mit
einem Wechselstrom von etwa 10 kHz gespeist.Automatic electrical welding device for connecting tubular metallic hollow cylinders with base plates and similar metal workpiece pairs oriented transversely to them.According to patent 1 134 462, the problem of inductive welding of tubular metallic hollow cylinders with transversely directed base plates and similar metallic workpiece pairs by means of an automatic electrical welding device becomes practical flawless, a continuous mass production enabling type solved by the combination of the following measures: A number of induction coils are evenly distributed on a circumferential support in an embodiment precisely adapted to the edges of the workpiece pairs to be welded and each receiving a workpiece pair in the cavity and each coil on its Ends connected to two fixed contacts provided along the carrier as it rotates. All of the induction coils can be connected in series via the movable contacts connected to them and via the fixed contacts in series to a common, stationary alternating current generator and can be separated from it by interrupting the contact. The heating zones formed by the induction coils when they are excited are separated during the rotation of the carrier of the coils and the workpiece pairs by cooling zones in which the movable contacts connected to the coils do not touch the fixed contacts. The induction coils are fed by the common generator with an alternating current of around 10 kHz.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei dieser selbsttätigen
elektrischen Schweißvorrichtung die Zahl der mit den Induktionsspulen verbundenen
und zusammen mit diesen umlaufenden Kontakten, die bei der für die möglichst weitgehende
Ausnutzung der Vorrichtung zur kontinuierlichen Massenverschweißung erforderlichen
großen Anzahl von Schweißstellen d. h. Induktoren sehr beträchtlich ist, in erheblichem
Ausmaß zu verringern und dabei gleichzeitig die Zahl der Arbeits- oder Schweißstellen
aufrechtzuerhalten, um ohne Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit der Schweißvorrichtung
nicht nur deren Bauart zu vereinfachen, sondern auch die beim Umlauf der beweglichen
Kontakte an diesen und den festen Kontakten auftretenden, nicht unbedeutenden elektrischen
Energieverluste zu vermeiden oder auf ein praktisch vernachlässigbares Maß zu vermindern.The invention is based on the object in this automatic
electric welding device the number of connected to the induction coils
and together with these circumferential contacts, the most extensive possible
Utilization of the device for continuous bulk welding required
large number of welds d. H. Inductors is very considerable, in considerable
To reduce the extent and at the same time the number of work or welding points
to maintain without affecting the performance of the welding device
To simplify not only their design, but also the rotation of the movable ones
Contacts at these and the fixed contacts occurring, not insignificant electrical
To avoid energy losses or to reduce them to a practically negligible level.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer nach dem geschilderten
Bau- und Wirkungsprinzip ausgeführten selbsttätigen elektrischen Schweißvorrichtung
dadurch gelöst, daß sämtliche Induktionsspulen in Gruppen von je zwei oder mehr
elektrisch miteinander in Reihenschaltung lediglich durch Leitungen verbundenen
Induktionsspulen unterteilt sind und jede dieser Gruppen nur ein Paar von an den
Enden der Reihenschaltung vorgesehenen, von den Verbindungsleitungen der Induktionsspulen
getrennten, beweglichen Kontakten aufweist, sowie dieses Kontaktpaar nacheinander
zur Berührung mit den festen, die aufeinanderfolgenden Erhitzungszonen bestimmenden
Kontaktpaaren gebracht wird.According to the invention, this object is achieved with one according to the one outlined above
Construction and working principle executed automatic electric welding device
solved in that all induction coils in groups of two or more
electrically connected to each other in series only by cables
Induction coils are divided and each of these groups only has a pair of to the
Ends of the series circuit provided by the connecting lines of the induction coils
having separate, movable contacts, as well as this contact pair one after the other
for contact with the fixed, which determine the successive heating zones
Contact pairs is brought.
Die Zahl der je zu einer Gruppe mit einem Anschlußkontaktpaar durch
Reihenschaltungzusammengefaßten Induktionsspulen kann je nach deren Gesamtzahl größer
oder kleiner gewählt werden. Zur Kühlung der den einzelnen Gruppen angehörenden
Induktionsspulen kann ein Druckluftverteiler vorgesehen sein, der den Induktionsspulen
einer Gruppe Luft mit einer dem Arbeitsspiel der ganzen Schweißvorrichtung angepaßten
Aufeinanderfolge ihrer Kühlperioden zuführt. Den aus Rohr und Querplatte bestehenden
zu verschweißenden Werkstückpaaren kann Preßluft zur Kühlung durch den Druckluftverteiler
über je einen Kanal zugeleitet werden, der durch den bei jeder Induktionsspule angeordneten,
die beiden Werkstückpaarteile beim Schweißvorgang zur
Randverschmelzung
bringenden Druckerzeuger hindurchgeht.The number of each to a group with a pair of connection contacts through
Series connection of combined induction coils can be larger depending on their total number
or smaller. For cooling those belonging to the individual groups
Induction coils, a compressed air distributor can be provided that the induction coils
a group of air with one adapted to the work cycle of the entire welding device
Successive of their cooling periods supplies. The one consisting of tube and cross plate
The pairs of workpieces to be welded can be cooled by compressed air through the compressed air distributor
are fed in via one channel each, which is connected by the
the two workpiece pair parts during the welding process
Edge blending
bringing pressure generator passes through it.
Die Zeichnung veranschaulicht die elektrische Schweißvorrichtung nach
der Erfindung beispielsweise in einer Ausführungsform in rein schematischer Darstellung.The drawing illustrates the electric welding device according to
of the invention, for example, in one embodiment in a purely schematic representation.
F i g. 1 zeigt die Vorrichtung in Draufsicht und F i g. 2 gibt im
Schnitt einen an einem Induktor vorgesehenen, zur Kühlluftzuführung ausgenutzten
Druckerzeuger für ein aus zylindrischem Metallgefäß und Metallboden bestehenden
Werkstückpaar wieder.F i g. 1 shows the device in plan view and FIG. 2 gives im
Section through a provided on an inductor, used for cooling air supply
Pressure generator for a cylindrical metal vessel and metal base
Workpiece pair again.
Gemäß F i g. 1 sind zwischen die Klemmen 7 und 8 eines Wechselstromgenerators
mehrere, beispielsweise sechs Spulen 1 bis 6 geschaltet, die einen Teil einer größeren
Zahl von Spulen bilden, die als Induktoren einer elektrischen Schweißvorrichtung
der eingangs beschriebenen Art auf einer kreisförmigen drehbaren Scheibe angeordnet
sind, von der ein Viertel durch die gestrichelten Linien für die zeichnerische Wiedergabe
abgegrenzt ist. Die Induktionsspulen 1 bis 6 sind nach F i g. 1 in zwei Gruppen
von drei in Reihe geschalteten Spulen 1 bis 3 und 4 bis 6 unterteilt. Die Reihenschaltung
der Spulen ist in den beiden Gruppen durch einfache Leitungen 10,11 bzw. 10', 11'
ohne Verwendung von Kontakten erreicht. Die Enden der Induktionsspulen 1, 2, 3 sind
an zwei bogenförmige, zur Drehachse der Schweißvorrichtung konzentrische Kontakte
12 und 13 und die Enden der Induktionsspulen 4, 5, 6 an zwei ebenfalls zur Drehachse
der Schweißvorrichtung konzentrische, bogenförmige Kontakte 14 und 15 angeschlossen,
und die beiden äußeren und die zwei inneren bogenförmigen Kontakte liegen je auf
dem gleichen Kreis der sie und die Induktionsspulen sowie die zu verschweißenden
Werkstücke tragenden umlaufenden Isolierstoffscheibe.According to FIG. 1 are between terminals 7 and 8 of an alternator
several, for example six, coils 1 to 6 connected, which are part of a larger
Form number of coils that act as inductors of an electric welding device
of the type described above arranged on a circular rotatable disc
of which a quarter is indicated by the dashed lines for graphic reproduction
is delimited. The induction coils 1 to 6 are shown in FIG. 1 in two groups
divided by three coils 1 to 3 and 4 to 6 connected in series. The series connection
the coils is in the two groups by simple lines 10, 11 and 10 ', 11'
achieved without using contacts. The ends of the induction coils 1, 2, 3 are
on two curved contacts concentric to the axis of rotation of the welding device
12 and 13 and the ends of the induction coils 4, 5, 6 on two also to the axis of rotation
concentric, arcuate contacts 14 and 15 connected to the welding device,
and the two outer and the two inner arc-shaped contacts are each on
the same circle of them and the induction coils as well as those to be welded
Circumferential insulating disk supporting workpieces.
Bei der Drehung der Scheibe kommen die bogenförmigen Kontakte 13,
15 mit zwei an die Klemmen 7, 8 der Wechselstrommaschine angeschlossenen festen
Kontakten 17 und 19 und die bogenförmigen Kontakte 12, 14 mit den miteinander verbundenen
festen Kontakten 16 und 18 in Berührung. Die linken Enden liegen ebenso wie die
rechten Enden der konzentrischen bogenförmigen Kontakte 12, 13 bzw. 14, 15 je auf
einem gemeinsamen Halbmesser der Dreh- , Scheibe, und diese beiden Kontaktpaare
12, 13 und 14, 15 sind durch einen bestimmten kleinen Winkelabstand voneinander
getrennt. Jedes der zwei Bogenkontaktpaare 12, 13 und 14, 15 erreicht und verläßt
gleichzeitig die festen Kontaktpaare 16, 17 und 18, 19 beim Umlauf der Drehscheibe,
und der Bogenwinkel der Kontakte 12 bis 15 ist für die Erzielung der bestmöglichen
Heizwirkung der über die festen Kontaktpaare 16, 17 und 18, 19 in Reihe an die Wechselstromgeneratorklemmen
gelegten Induktionsspulen 1 bis 6 bemessen. Bei übergang der Bogenkontaktpaare 12,13
und 14, 15 vom einen zum anderen der beiden festen Kontaktpaare 16, 17 und 18, 19
tritt ein kurzes, dem Abstandswinkel der Bogenkontaktpaare entsprechendes Zeitintervall
auf, in welchem zur Verhütung einer Funkenbildung bei der Kontaktunterbrechung und
der nachfolgenden neuerlichen Kontaktgebung durch einen nicht dargestellten Unterbrecher
der Wechselstromgenerator zweckmäßig abgeschaltet, d. h. von den festen Kontakten
17, 19 getrennt wird.When the disk rotates, the arc-shaped contacts 13,
15 with two fixed ones connected to terminals 7, 8 of the alternator
Contacts 17 and 19 and the arcuate contacts 12, 14 with the interconnected
fixed contacts 16 and 18 in contact. The left ends are just like that
right ends of the concentric arcuate contacts 12, 13 and 14, 15, respectively
a common radius of the rotary, disk, and these two contact pairs
12, 13 and 14, 15 are separated by a certain small angular distance
separated. Each of the two pairs of arcing contacts 12, 13 and 14, 15 reaches and leaves
at the same time the fixed contact pairs 16, 17 and 18, 19 when the turntable rotates,
and the arc angle of contacts 12-15 is for the best possible result
Heating effect of the fixed contact pairs 16, 17 and 18, 19 in series with the alternator terminals
laid induction coils 1 to 6 dimensioned. At the transition of the arc contact pairs 12, 13
and 14, 15 from one to the other of the two fixed contact pairs 16, 17 and 18, 19
there is a short time interval corresponding to the distance between the pairs of arcing contacts
in which to prevent sparking when contact is interrupted and
the subsequent renewed contact by a breaker, not shown
the alternator is suitably switched off, d. H. from the permanent contacts
17, 19 is separated.
Im Falle der zuvor beschriebenen Schaltung ist es natürlich unmöglich,
jeden Induktor (über den Druckerzeuger und das Werkstückpaar) dann zu kühlen, wenn
er einen gewissen feststehenden Punkt überläuft, da ja mehrere Induktoren eine Gruppe
bilden, deren Elemente, sobald sie unter Spannung sind, gleichzeitig gespeist werden
und somit bei der Unterbrechung auch gleichzeitig stromfrei werden. Infolgedessen
ist es notwendig, die Kühlluftverteilung so vorzusehen, daß immer eine Gruppe mit
Kühlluft gespeist wird, wenn sie den kurzen stromlosen Winkelbogen durchläuft. Desgleichen
kann man einen Kühlvorgang nach dem letzten Arbeitsgang einer Gruppe vornehmen.
Diese Kühlung muß dann natürlich vor dem Ausstoßen des ersten Werkstückpaares unterbrochen
werden. Die Kühlung einer Gruppe beginnt also immer gleichzeitig für alle Elemente
dieser Gruppe und hört auch gleichzeitig auf. Hierbei trifft die Kühlluft über den
Druckerzeuger zuerst die entsprechenden Werkstückpaare, aber sodann auch indirekt
die unterliegenden Induktoren.In the case of the circuit described above, it is of course impossible to
to cool each inductor (via the pressure generator and the workpiece pair) when
it overflows a certain fixed point, since there are several inductors in a group
form whose elements, as soon as they are energized, are fed simultaneously
and thus also be de-energized at the same time during the interruption. Consequently
it is necessary to provide the cooling air distribution so that there is always a group with
Cooling air is fed when it passes through the short currentless elbow. Likewise
a cooling process can be carried out after the last work step in a group.
This cooling must then of course be interrupted before the first pair of workpieces are ejected
will. The cooling of a group always starts at the same time for all elements
this group and also stops at the same time. Here, the cooling air hits the
Pressure generator first the corresponding pairs of workpieces, but then also indirectly
the underlying inductors.
Gemäß F i g. 2 wird die Verteilung der Druckluft durch einen Drehschieber
23 vorgenommen, dessen Rotor aus dem äußeren Gehäuse gebildet ist, während der Stator
aus der feststehenden Hohlwelle besteht. Jeder Gruppe von Werkstückpaaren 20 und
Induktoren 24 wird Luft über ein den Druckerzeuger 22 durchquerendes Rohr 21 zugeführt.
Der Druckerzeuger 22, der aus einem federbelasteten Stempel besteht und die zu verschweißenden
Teile zusammenhält, um sie zur Randverschmelzung zu bringen, muß also so gestaltet
sein, daß er den Durchgang der Luftleitung 21 erlaubt. Natürlich kann durch den
Verteiler 23 auch Kühlluft direkt auf die Induktoren 24 geleitet werden.According to FIG. 2 is the distribution of the compressed air through a rotary valve
23 made, the rotor of which is formed from the outer housing, while the stator
consists of the fixed hollow shaft. Each group of workpiece pairs 20 and
Air is supplied to inductors 24 via a pipe 21 passing through the pressure generator 22.
The pressure generator 22, which consists of a spring-loaded stamp and the to be welded
Holds parts together in order to bring them to the edge merging, so has to be designed that way
be that it allows the passage of the air line 21. Of course, through the
Manifold 23 also cooling air can be fed directly to the inductors 24.