DE1565013B2 - Verfahren und vorrichtung zum elektrischen widerstandsnahtschweissen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrischen Widerstandsnahtschweißen der in einer Vorrichtung stumpf aneinanderstoßend eingespannten Längskanten von Blechzargen zwischen zwei Elektrodenrollen.

Bei einem solchen bekannten Verfahren (deutsche Patentschrift 929 921) werden zunächst die stumpf aneinanderstoßenden und zu verschweißenden Längskanten über die gesamte Länge eingespannt. Hierzu dienen Spannleisten, welche ortsfest an einer Widerstandsschweißmaschine angelenkt sind. Anschließend werden zum Schweißen die Elektrodenrollen tragende Rollenköpfe in Schweißnahtrichtung verschoben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem der Aufwand für die erforderlichen Einspann- und Schweißvorrichtungen möglichst gering ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Längskanten nur an ihrem zu Beginn des Schweißvorgangs von den Elektrodenrollen abgekehrten Ende in einem begrenzten Bereich auf einem parallel zur Schweißrichtung verschiebbaren Spannschlitten festgespannt und beim Schweißen durch Antrieb einer Elektrodenrolle zwischen den Elektrodenrollen hindurchbewegt werden. Der Spannschlitten führt dabei das Werkstück nur an einem Ende, während eine zweite Führung durch die aufeinandergepreßten Elektrodenrollen vorgenommen wird. Hierdurch wird bei einfacher und ausreichender Fixierung und Spannung der Längskanten eine rationelle Herstellung von Stumpfschweißnähten möglich, weil Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens unter Verwendung üblicher Rollennahtschweißmaschinen einfach hergestellt werden können, so daß sich in vorteilhafter Weise leichte, gut zu bedienende Spann- und Schweißeinrichtungen für Blechzargen, insbesondere für gebogene Blechzylinder, ergeben.

Bei Vorrichtungen zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer höhenverstellbaren, am Oberarm einer Widerstandsnahtschweißmaschine gelagerten, angetriebenen oberen Elektrodenrolle, einer am Unterarm gelagerten, unteren Elektrodenrolle und einem auf dem Unterarm antriebsfrei verschiebbar gelagerten Spannschlitten für das Werkstück kann, um eine leichte Verschiebbarkeit des Spannschlittens zu gewährleisten, der Spannschlitten mittels Rollen in am oder im Unterarm vorgesehenen Führungen verschiebbar gelagert sein, wie dies durch die französische Patentschrift 1404 099 bekannt ist.

Um ein sicheres und leicht zu betätigendes Spannen zu gewährleisten, können am Spannschlitten zwei, die zu verschweißenden Blechkanten spannende, pneumatisch oder hydraulisch zu betätigende Spannbakkenpaare vorgesehen sein, wie dies ebenfalls durch die französische Patentschrift 1404 099 bekannt ist.

Hinsichtlich der Kompensierung der Abnutzung an den Elektrodenrollen kann es, da der Spannschlitten am oder im Unterarm, aber sonst nirgends geführt ist, vorteilhaft sein, die Führungen für den Spannschlitten relativ zur im Unterarm gelagerten Elektrodenrolle einstellbar auszuführen.

Bei Vorrichtungen zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Leitdüsenvorrichtungen für die untere und obere Schweißfolie kann die untere Leitdüsenvorrichtung entsprechend oder zusammen mit den Führungen einstellbar sein.

Die Fi g. 1 bis 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Schweißmaschine. Es zeigt
Fig. 1 die Seitenansicht einer solchen Schweißmaschine,

Fig. 2 im größeren Maßstab als Detail die Seitenansicht des Unterarmes dieser Maschine. Strichpunktiert ist beispielhaft ein Werkstück in der Anfangstellung schematisch eingezeichnet, gestrichelt ist dieses Werkstück in der Endstellung dargestellt,

F i g. 3 eine Draufsicht des Unterarmes nach Fig. 2, Fig. 4 in vergrößertem Maßstab eine Ansicht in Richtung des Pfeils A in Fig. 1 und gleichzeitig die Ansicht der Spanneinrichtung dieser Maschine,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 1,

Fig. 6 einen Schnitt durch eine Z-Schiene.
Bei der in Fi g. 1 dargestellten elektrischen Widerstandsschweißmaschine ist auf einem Maschinengestell 1 ein Oberarm 2 gelagert, der mittels eines Druckzylinders 3 einen Elektrodenrollenkopf 4 trägt. Im Elektrodenrollenkopf ist eine obere Elektrodenrolle 5 drehbar gelagert und in vertikaler Richtung

längsverschiebbar geführt. Sie ist von einem nicht gezeichneten Motor aus über eine Kardanwelle 6 antreibbar. Am Elektrodenrollenkopf ist eine Leitdüsenvorrichtung 7 angeordnet, durch die als Wickelkern aufgerollte Schweißbandfolie 8 unter die obere Elektrodenrolle für das Schweißen der Außennaht des Werkstückes 9 geleitet wird. Ein am Maschinengestell in einer Führung 10 mittels eines Armhalters 11 in vertikaler Richtung höhenverschiebbar geführter und feststellbarer Unterarm 12 trägt am vorderen Ende eine drehbar gelagerte, nicht angetriebene untere Elektrodenrolle 13. Mit einer am Unterarm angeordneten, eine Auflage für das Werkstück bildende Leitdüsenvorrichtung 14 wird die Schweißnahtfolie 15 der Elektrodenrolle zugeführt, die für die innere Schweißnaht bestimmt ist. Diese Leitdüsenvorrichtung ist relativ zur unteren Elektrodenrolle einstellbar. Der Wickelkern 16 der zuletzt genannten Folien ist starr am Unterarmhalter oder einem äquivalenten Teil befestigt. Ist ein Werkstück, z.B. BJechzylinder, wie in Fi g. 1 strichpunktiert eingezeichnet, in die Maschine eingeführt, so wird die Längsnaht dadurch hergestellt, daß das Werkstück zwischen der oberen und unteren Elektrodenrolle eingespannt und bei eingeschaltetem Schweißstrom durch den Antrieb der oberen Rolle in Richtung des Pfeiles 17 nach außen transportiert wird. Die Anpreßkraft wird von einem im Zylinder 3 geführten, nicht gezeichneten Kolben auf die obere Elektrodenrolle ausgeübt. Zum Einleiten des Schweißvorganges ist ein Hand- oder Fußschalter, z.B. Druckschalter, vorgesehen, der nicht dargestellt ist. Die Anpreßkraft für die Elektrodenrollen kann gewählt werden.

Der zum Festklemmen des hinteren Endes 9b des zu schweißenden Blechkörpers 9 dienende Spannschlitten 18 oder Spannwagen ist am Unterarm mittels Führungsrollen 19, 20 längs des Unterarmes bewegbar gelagert. Zur Führung sind zwei beiderseits des Unterarmes angeordnete Führungsschienen 21, 22 vorgesehen. Die Rollen-Führungspaare der einen Seite sind prismenförmig und die der anderen Seite dachförmig ausgebildet. Der Spannschlitten ist mit einem Anschlagschild 23 versehen, gegen dessen genau bearbeitete Anlageflächen 24 der zu schweißende Körper gedrückt wird. Ferner ist der Spannschlitten beiderseits mit je einer pneumatisch angetriebenen Andrückvorrichtung 25 versehen, die im wesentlichen aus je einem Spannzylinder 26, einem Kolben 27, einer einstellbaren Schubstange 28 und einem Hebel 29 besteht, der letztere wirkt auf einen Niederhalter 30, der jeweils mit einer Auflage 31 zusammenwirkt. Die Niederhalter und Auflagen bilden zwei Spannbackenpaare, zwischen denen die hinteren Enden der Blechkanten eingespannt werden. Zwischen den beiden Spannbackenpaaren ist eine auswechselbare 2-Schiene 32 in dem Unterarm befestigt. DieZ-Schiene ist so geformt (Fig. 6), daß sie die Blechkanten ohne Überlappung aufnimmt. Nachdem die Kanten des zu schweißenden Körpers in die Z-Schiene 32 eingelegt sind, wird die Spanneinrichtung betätigt, d. h., es werden die Kanten in der von der Z-Schiene vorgegebenen Lage von den Spannbackenpaaren stumpf aneinanderstoßend gehalten.

Nachdem das vordere Ende von Hand zu den Elektrodenrollen ausgerichtet ist, wird mit dem vorher erwähnten druckabhängigen Schalter die Anpreßbewegung der oberen Elektrodenrolle 5 auf den zu schweißenden Stoß ausgelöst, der sich auf der unteren

ίο Elektrodenrolle abstützt. Bei gleichzeitigem Einschalten des Schweißstromes wird ferner die obere Elektrodenrolle 5 in Richtung des Pfeiles 17 angetrieben, wodurch das Werkstück bei gleichzeitiger Nahtschweißung aus dem Unterarm und aus der Z-Schiene herausgezogen wird. Dabei wird eine stumpfstoßende Naht geschweißt.

Eine Kombination zwischen dem Fußschalter für die Spannzylinder 26 und dem Schalter für den Druckzylinder 3 mit anschließender automatischer Stromgabe und gleichzeitigem Antrieb der Elektrodenrolle 5 ermöglicht ein automatisches Schweißen. Am Ende der Naht werden die Funktionen in umgekehrter Reihenfolge abgeschaltet, d.h., zunächst wird der Schweißstrom ausgeschaltet, dann wird der geschweißte Körper auf eine kleine Entfernung von der Rolle 13 herausgezogen bis zu der in F i g. 2 gestrichelt eingezeichneten Stellung und danach erfolgt ein Abtrennen der Schweißbandfolien etwa an der in F i g. 2 mit Stern 33 bezeichneten Stelle auf der Strecke Ende 9 b - Rolle 13. Schließlich wird der Druck im Zylinder 3 und der Antrieb für die Elektrodenrolle 5 abgeschaltet.

Zum Abtrennen der Folien dient in bekannter Weise (deutsche Patentschrift 908173) ein z.B. im Maschinengestell 1 zusätzlich zum Schweißtransformator 34 vorgesehener Abtrenntransformator 35, der durch automatisches Einschalten nach dem Ausschalten des Schweißtransformators die Schweißbandfolien an der oben angegebenen Stelle durch einen Stromstoß abtrennt. Dabei liegen die Folien an folgendem Stromkreis: Abtrenntrafo 35, Armhalter 11, Arm 12, Rolle 13, Schweißbandfolien, Werkstückende 9b — Spannschlitten 18, Abtrenntransformator.

Nach Entnahme des geschweißten Werkstückes ist die Maschine für die nächste Schweißung sofort wieder bereit. Nach einer größeren Anzahl Schweißungen ergibt sich erfahrungsgemäß eine Abnutzung an beiden Elektrodenrollen. Die damit verbundene Durchmesserverminderung ist für die obere Rolle wegen ihrer Verschiebbarkeit ohne Wirkung. Zur Kompensierung der Durchmesserverminderung an der unteren Elektrodenrolle 13 sind die Führungsschienen 21, 22 an dem dem Maschinengestell zugekehrten Ende des Unterarmes bei 36 drehbar gelagert und am äußeren Ende des Unterarmes mit einer Nachstellvorrichtung 37, z.B. Einstellschraube, abgestützt. So können die Leitdüse 14 und die Führung für den Spannschlitten stets auf den Durchmesser der unteren Elektrodenrolle eingestellt werden bzw. gehalten werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum elektrischen Widerstandsnahtschweißen der in einer Vorrichtung stumpf aneinanderstoßend eingespannten Längskanten von Blechzargen zwischen zwei Elektrodenrollen, dadurch gekennzeichnet, daß die Längskanten vor dem Schweißen nur an ihrem zu Beginn des Schweißvorgangs von den Schweißrollen abgekehrten Ende in einem begrenzten Bereich auf einem parallel zur Schweißrichtung verschiebbaren Spannschlitten festgespannt und beim Schweißen durch Antrieb einer Elektrodenrolle zwischen den Elektrodenrollen hindurchbewegt werden.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer höhenverstellbaren, am Oberarm gelagerten, angetriebenen oberen Elektrodenrolle, einer am Unterarm gelagerten unteren Elektrodenrolle und einem auf dem Unterarm antriebsfrei verschiebbar gelagerten Spannschlitten für das Werkstück, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannschlitten (18) mittels Rollen (19,20) in am oder im Unterarm vorgesehenen Führungen (21, 22) verschiebbar gelagert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Spannschlitten (18) zwei die verschweißenden Blechkanten spannende, pneumatisch oder hydraulisch zu betätigende Spannbackenpaare (30, 31) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (21,22) für den Spannschlitten relativ zur im Unterarm gelagerten Elektrodenrolle (13) einstellbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 zum Folienstumpfnahtschweißen mit Leitdüsenvorrichtungen für die untere und obere Schweißfolie, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Leitdüsenvorrichtung (14) entsprechend oder zusammen mit den Führungen (21, 22) einstellbar ist.