DE1565753C3 - Elektrische Widerstands-Rollennahtschweißmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Widerstands-Roliennahtschweißmaschine mit einer Vorrichtung zum gleichzeitigen Einschieben der beiden zu verschweißenden Bleche zwischen die Rollen der Maschine. Eine solche Maschine ist durch die DT-PS 7 37 315 bekannt.

Beim Betrieb von elektrischen Widerstands-Rollennahtschweißmaschinen stellt der Schweißbeginn einen nicht stationären Anfahrzustand dar, weil am Anfang der Schweißnaht der Schweißdruck auf das zu schweißende Gut, die Vorschubgeschwindigkeit des Schweißgutes und die Schweißstromstärke im allgemeinen kei- ne konstanten Werte aufweisen. Diese Größen sind daher aufeinander derart abzustimmen, daß nicht der Anfang der Schweißnaht entweder zu wenig geschweißt wird oder verbrennt bzw. festigkeits- oder abdichtungsmäßig nicht genügt. Es wurden bereits komplizierte Steuerungen versucht, die diese drei voneinander abhängigen Größen im Anfahrzustand aufeinander abstimmen sollten. Nachteilig hierbei ist jedoch die Aufwendigkeit und Störungsanfälligkeit der Steuerungen.

Bei Schweißmaschinen der eingangs genannten Art ist, um eine fortlaufende Beschickung zu ermöglichen und ein Versetzen der Stirnkanten der zu schweißenden Blechmäntel zu verhindern, ein federbelasteter Anschlag vorgesehen, mit dem die Blechmäntel schlagartig von Hand unter die geschlossenen, eingeschalteten, sich drehenden Schweißrollen gedrückt werden. Der Grad der Beschleunigung der Blechmäntel hängt dabei von der Kraft ab, mit der die Bedienungsperson den Anschlag betätigt, und ist somit unkontrolliert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schweißmaschine zu schaffen, die es ermöglicht, eine homogene Schweißnaht, und zwar gleicher Güte und gleicher Festigkeit, über die Gesamtlänge des Schweißgutes zu erhalten, ohne daß es aufwendiger Steuerungseinrichtungen für einen Anfahrstrom und/oder für Anfahrdrücke bedarf.

Ausgehend vom eingangs genannten Stand der Technik wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eines der Teile des Rollenantriebs die Vorrichtung so beschleunigt, daß die Bleche beim Auftreffen auf die Rollen sich mit Schweißgeschwindigkeit bewegen.

Unter Teile des Rollenantriebs sind alle dem Antrieb der elektrischen Widerstands-Rollennahtschweißmaschine zugeordneten Rollen gemeint, d. h. von jeder der Rollen kann man einen Antrieb abzweigen, um die Geschwindigkeit der Vorrichtung im erwünschten Sinn zu erreichen. Jede der Rollen könnte direkt oder unter Verwendung weiterer Übertragungsmittel (Übersetzungs-, Untersetzungsmittel usw.) als Kraftquelle wirksam sein.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anschließend an Hand von Figuren erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht eines Ausschnittes einer Schweißmaschine mit drahtförmigen Elektroden, welche zwei Schweißelektrodenrollen teilweise umschlingen, mit einer Vorrichtung zum Beschleunigen der zu verschweißenden Bleche,

F i g. 2 eine Ansicht eines Teiles dieser Vorrichtung, in Pfeilrichtung gemäß F i g. 1 betrachtet.

Diese Schweißmaschine 1 ist mit einem unteren festen Arm 3 und einem oberen schwenkbaren Arm 5 ausgerüstet. Der obere Arm 5 trägt eine obere Schweißrolle 7, der untere feste Arm 3 eine untere Schweißrolle 9. Längs dem unteren Arm 3 angebrachte Schienen 13 dienen der Aufnahme eines auf diesen Schienen 13 verschiebbaren Wagens 11, welcher mit einem Blechhalter 15, z. B. in Form einer S-Schiene, versehen ist. Ein am Maschinengestell und am Wagen 11 befestigtes Rückzugband 17 dient dazu, den ausgefahrenen Wagen 11 in seine Ausgangslage zurückzuziehen (Fig. 1). Dieses Band 17 setzt der Bewegung des Wagens 11 in Richtung gegen die Schweißrollen 7 und 9 zu einem gewissen Widerstand entgegen. Am Wagen 11 ist ferner eine Anschlagschiene 19 befestigt, welche in der Ausgangslage des Wagens 11 an einem Stößel (Puffer) 21 anliegt. Dieser Stößel 21 sitzt auf einer Stange 23, die in einem Rohr 25 mittels einer Schraube 27 festgeklemmt ist. Die Auszugslänge der Stange 23 und damit die Lage des Stößels 21 können eingestellt werden, so daß entsprechend dem Schweißgut auch die

Endlage des Wagens 11 bezüglich der Schweißrollen 7 und 9 einstellbar ist.

Am Rohr 25 ist ein Träger mit einem Steuernocken 29 befestigt, welcher in seiner Ausgangslage einen Endschalter 31 betätigt, der die ganze Schweißanlage schaltungsmäßig in einer zum Schweißen bereiten Lage hält. Die vordere Führung des Rohres 25 erfolgt über einen Halter 26, an welchem ein Federblatt 28 befestigt ist, das seinerseits über einen Halter 30 mit dem Maschinengestell 2 verbunden ist. Diese vordere Führung des Rohres 25 kann natürlich auch über Rollen erfolgen, was indessen eine aufwendigere Lösung darstellt.

Am Maschinengestell 2 sitzt ferner ein vorderer und ein hinterer Anschlag 33 bzw. 36, welchem eine Anschlagplatte 35 einer Steuerstange 37, die über diese Platte 35 mit dem Rohr 25 verbunden ist, gegenüberliegt.

Das Ende 39 der Steuerstange 37 ist abgesetzt und im Querschnitt ungefähr dreieckförmig, wie dies aus F i g. 2 hervorgeht.

Die Schweißmaschine ist mit einer unteren Drahtantriebswalze 41 versehen, deren axiale Breite so groß ist, daß sie einerseits in einer entsprechenden Nut 42 einen unteren Elektrodendraht 53 aufnehmen kann und andererseits daneben eine Fläche aufweist, auf welcher die obere Fläche der Steuerstange 37 zum Anliegen gebracht werden kann. Unter der Steuerstange 37 befindet sich eine Anhebewalze 43, welche in einer Gabel 45 sitzt, die über eine Stange mit einem Steuerkolben 47 in einem pneumatischen Zylinder 49 verschiebbar gelagert wird. Der Zylinder 49 ist z. B. an eine pneumatische Versorgerleitung 51 angeschlossen, wobei dieses pneumatische System und damit die Bewegung des Kolbens 47 mit der Bewegung der Schweißrollen 7 und 9 in anschließend erläuterter Weise synchronisiert ist.

Eine obere Drahtantriebswalze 57 bewegt einen oberen Schweißelektrodendraht 55.

Soll mit der Schweißmaschine ein oberes Blech 59 und ein unteres Blech 61 miteinander verschweißt werden, so geschieht dies wie folgt:

Die Schweißmaschine sei in ihrer Ausgangslage (F i g. 1). In dieser Lage befinden sich die den Schweißrollen 7 und 9 nächstgelegenen Teile der Bleche 59 und 61 in vorbestimmtem Abstand D von den Rollen. Der Wagen 11 liegt mit seiner Anschlagschiene 19 am Puffer 21 auf, welcher seinerseits über das Rohr 25 und die Anschlagplatte 35 am Puffer 36 anliegt.

In dieser Ausgangslage berührt die Steuerstange 37 die Drahtantriebswalze 41 nicht, sondern liegt nur auf der Steuerwalze 43 auf (F i g. 2). Durch Betätigung des Kommandoschalters wird der obere, schwenkbare Arm 5 derart abgesenkt, daß sich die beiden Schweißrollen 7 und 9 berühren.

An der Schweißmaschine bewegt sich vorläufig nichts. Nach Erreichen des Schweißdruckes wird der Drahtvorschub und der Strom eingeschaltet. Die Drahtantriebswalzen 41 und 57 und mit ihnen die Schweißelektrodendrähte 53 und 55, welche die beiden Schweißrollen 7 und 9 teilweise umschlingen und diese antreiben können, setzen sich in Bewegung.

Wenn das pneumatische System die beiden Schweißrollen 7 und 9 in ihre Schweißlage bringt, wird auch Druckluft durch die Versorgerleitung 51 in den Zylinder 49 gepreßt und drückt den Steuerkolben 47 mit der Gabel 45 und der Steuerwalze 43 sowie der daraufliegenden Steuerstange 37 nach oben gegen die Peripherie der Drahtantriebswalze 41. Unter der Wirkung der drehenden Walze 41 wird daher die auch auf der Steuerwalze 43 aufliegende Steuerstange 37 gegen die Schweißrollen 7 und 9 hin beschleunigt. Der Stößel 21 stößt dazu über die Anschlagschiene 19 den Wagen 11 mit den beiden zu verschweißenden Blechen 59 und 61 vor sich. Sobald das Rohr 25 am Puffer 33 anstößt, trennt sich der Wagen 11 infolge seiner Bewegungsenergie vom Puffer 31 und läuft antriebslos gegen die Elektrodenrollen 7 und 9. Hierauf gelangen die Bleche 59 und 61 zwischen die Drähte 53 und 55 auf den Rollen 7 und 9, weiche die Bleche mitsamt dem sie tragenden Wagen 11 weiterbewegen. Dabei sind die Distanzen derart gewählt, daß der Wagen 11 mit den beiden Blechen 59 und 61 auf die gleiche Geschwindigkeit gebracht wird wie die beiden Elektrodendrähte 53 und 55, so daß beim Einlaufen der Bleche 59 und 61 zwischen die beiden Drähte 53 und 55 auf den Schweißrollen 7 und 9 zwischen den Blechen 59 und 61 und den Drähten 53 und 55 keine Relativgeschwindigkeit herrscht, und daher von Anfang an die Schweißung mit fliegendem Start, d. h. mit konstanter Geschwindigkeit durchgeführt werden kann. Auf diese Weise wird somit gleich von Schweißbeginn an eine stationäre Durchlaufgeschwindigkeit erreicht, so daß auch der Schweißstrom und der Schweißdruck vom Anfang bis zum Ende auf praktisch gleichem Wert gehalten werden können. Dadurch entsteht eine völlig gleichmäßige, von vorn bis hinten gleich gute Schweißnaht.

Wenn bei dieser Vorwärtsbewegung die Anschlagplatte 35 auf den vorderen Anschlag 33 aufläuft, so bewegt sich der Wagen 11 mit seiner Anschlagschiene 19 vom Stößel 21 weg, während das ganze Steuersystem mit der Steuerstange 37 und dem abgesetzten Ende 39 in der vorderen Endlage verbleibt. Sobald das abgesetzte Ende 39 der Steuerstange 37 unter die Drahtantriebswalze 41 kommt, hört der Antrieb der Steuerstange durch die Antriebswalze 41 auf, da die Steuerwalze 43 sich nicht über ihre obere Endlage hinausverschiebt. Daher stellt sich zwischen dem abgesetzten Ende 39 und der Fläche der Antriebswalze 41 ein Spalt ein, welcher verhütet, daß die Steuerstange 37 mit ihrer Anschlagplatte 35 dauernd gegen den vorderen Anschlag 33 gepreßt wird.und die Steuerstange sowie die Antriebsfläche der Walze 41 sich umsonst abnutzen.

Am Ende der Schweißung der beiden Bleche 59 und 61 wird der Blechhalter 15 geöffnet, so daß der Wagen 11 frei wird und unter dem Zug des Rückzugbandes 17 wieder in seine Ausgangsstellung zurückfährt, bis die Anschlagschiene 19 am Stößel 21 anliegt. Dann wird die Stange 25 wieder in die Ausgangslage zurückgestoßen, da sich ja auch die Rolle 43 am Ende der Schweißung abgesenkt hat.

Um entsprechend der Länge der Bleche 59 und 61 den Abstand D von den beiden Schweißrollen 7 und 9 einstellen zu können, kann der Puffer 21 durch Ausziehen der Stange 23 aus dem Rohr 25 verstellt werden.

Durch Verwendung einer derartigen Starthilfe ist es möglich, insbesondere auch am Schweißbeginn erstklassige Schweißnähte zu erhalten, welche über die ganze Länge homogen sind und keine spezielle Steuerung für den Anfahrstrom sowie die Anfahrdruckverhältnisse benötigen. Die beschriebene Starthilfe-Vorrichtung ist im Aufbau und in der Herstellung äußerst einfach, synchronisiert sich automatisch und ist nicht störanfällig.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Elektrische Widerstands-Rollennahtschweißmaschine mit einer Vorrichtung zum gleichzeitigen Einschieben der beiden zu verschweißenden Bleche zwischen die Rollen der Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Teile (41) des Rollenantriebes die Vorrichtung (11, 15) so beschleunigt, daß die Bleche (59, 61) beim Auftreffen auf die Rollen (7, 9) sich mit Schweißgeschwindigkeit bewegen.

2. Elektrische Widerstands-Rollennahtschweißmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Stößel (21), der die als Wagen (11) mit Halterung (15) für das Schweißgut (59, 61) ausgebildete Vorrichtung beschleunigt.

3. Elektrische Widerstands-Rollennahtschweißmaschine nach Anspruch 2, mit einer drahtförmigen Elektrode und einer Antriebswalze für die drahtförmige Elektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswalze (41) den Stößel (21) antreibt.

4. Elektrische Widerstands-Rollennahtschweißmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein, z. B. pneumatisch gesteuertes, mit der Schweißelektrodenanpreßvorrichtung synchronisiertes Element (43) angeordnet ist, das den Stößel (21) in Wirkverbindung mit der Antriebswalze (41) bringt.

5. Elektrische Widerstands-Rollennahtschweißmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Stößel (21) eine im Querschnitt dreieckförmige Steuerstange (37) befestigt ist, von der zwei Seiten auf dem als Anheberrolle (43) ausgebildeten Element aufliegen und die dritte der RoI-lenmantelfläche der Antriebswalze (41) gegenüberliegt.

6. Elektrische Widerstands-Rollennahtschweißmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Antreiben der drahtförmigen Elektrode (53) und der Steuerstange (37) durch die gleiche Rollenoberfläche der Antriebswalze (41) erfolgt.

7. Elektrische Widerstands-Rollennahtschweißmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Rückholmittel (17) vorgesehen sind, die nach Beendigung des Schweißvorganges den Wagen (11) und den Stößel (21) mit allen zugeordneten Teilen in die Arbeitsausgangsstellung zurückbringen.

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