DE1932634A1

DE1932634A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von geschweissten Dosenruempfen

Info

Publication number: DE1932634A1
Application number: DE19691932634
Authority: DE
Inventors: Gerspacher Dipl-Ing Fred; Tappolet Karl Heinrich
Original assignee: TAGERS GmbH
Current assignee: TAGERS GmbH
Priority date: 1968-07-05
Filing date: 1969-06-27
Publication date: 1970-01-08
Also published as: DE1966997A1; GB1274022A; FR2012368A1; BE735124A; CH492490A; US3495065A; NL6910237A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von geschweißten Dosenrümpfen

In einem älteren Patent der Anmelderin ist ein Verfahren zur Herstellung von geschweißten Dosenrümpfen beschrieben und unter Schutz gestellt, bei welchem die Enden eines ebenen Bleches in entgegengesetzter Richtung abgekantet, das Blech annähernd in die Form eines Dosenrumpfes gebogen, d ie Blechenden überlappt und mit ihren Abkantungen gegeneinander gepreßt werden, worauf mit zwei in Richtung der Abkantungen auf diese gepreßten Balkenelektroden die Schweißnaht erzielt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren (neDst zugehöriger Vorrichtung) zu schaffen, mit welchem zur Erreichung einer einwandfreien Schweißnaht das feste und innige Aufeinanderpressen der einander zugekehrten Flächen der Abkantungen und dabei zugleich die zu den Blechenden senkrechte, in Richtung des Elektrodendrucks liegende Lage der Abkantungen vor dem Schweißvorgang erzielt wird.

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Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei dem eingangs genannten Verfahren nach der Erfindung die beiden Blechenden mit einem 9o° überschreitenden Winkel OC abgekantet und nach dem Biegen des Bleches zu einem Dosenrumpf und nach dem Überlappen der Blechenden auf diese solche Zugkräfte ausgeübt, daß sich die beiden Abkantungen auf einen Winkel von annähernd zurückbiegen, worauf dann in dieser Lage die Schweißung erfolgt.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 und 2 in größerem Maßstab und in verschiedenen Arbeitsstellungen zwei abgekantete Blechenden zur Veranschaulichung des neuen Verfahrens;

Fig. 3 bis 7 eine Vorrichtung zur Durchführung des in Fig. 1 und 2 dargestellten Verfahrens, und zwar

Fig. 3 in Vorderansicht eine Biege-, Spreiz- und Schweißvorrichtung zur Herstellung von Dosenrümpfen;

Fig. 4 die zugehörige Seitenansicht;

Fig. 5 bis 7 verschiedene Arbeitsstellungen der Teile von Fig. 3;

Fig. 5 a die Lage der Blechenden in der Arbeitsstellung der Fig. 5 J

Fig. 6 a die Lage der Blechenden in der Arbeitsstellung der Fig. 6;

Fig. 8 die Lage der Blechenden in der Arbeitsstellung nach Fig. 6 mit einer besonderen Ausbildung der oberen Schweißelektrode.

Fig. 9 eine besondere Ausführung der Schweißelektroden.

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Anhand von Fig. 1 und 2 ist eine weitere vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert. Danach werden die Blechenden 1 und 2 zunächst mit einem Winkeioc abgekantet, der größer ist als 9o° und beispielsweise etwa llo° beträgt. Gemäß Fig. 1 werden dann die beiden Blechenden überlappt bzw. mit den Abkantungen 3 und 4 ineinandergehakt, und es werden dann solche Zugkräfte Z auf die Blechenden 1 und ausgeübt, daß sich die beiden Abkantungen 3 und 4 gemäß Fig. 2 auf einen Winkel Ot von annähernd 9°° zurückbiegen, worauf dann in der vorbeschriebenen Weise mit den beiden balkenförmigen Schweißelektroden 25 und 26 die Schweißung ausgeführt wird, wobei die beiden Elektroden in Richtung V den Kontaktdruck für den Stromstoß und dann den Schweißdruck ausüben.

Wenn die beiden Blechenden 1 und 2 die Enden eines Dosenrumpfes bilden, so können die Zugkräfte Z in einfacher Weise dadurch erzeugt werden, daß der Dosenrumpf gespreizt wird, wie nachstehend noch erläutert.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Fig. 1 und 2 hat mehrfache Vorteile bzw. Funktionen: Wenn gemäß Fig. 1 die Abkantungen 3 und 4 in einem 9o° überschreitenden Winkel (X gebogen werden, so tritt nach dem Überlappen der Blechenden unter der Wirkung der Zugkräfte Z selbsttätig/ein Verhaken der Abkantungen 3 und 4 ein gemäß Fig. 1. Dieses Verhaken hat zur Folge, daß die Abkahtungen 3 und 4 stets in der ganzen Höhe h, also mit der ganzen Fläche 5 aufeinanderliegen. Eine stets gleich große Kontaktfläche 5 ist aber eine wichtige Voraussetzung für den gleichbleibenden Stromdurchgang, und damit Bedingung für die Erzielung einer stets gleichmäßigen guten Schweißnaht.

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Ferner wird durch die Zugkräfte Z bei 5 die zum Stromdurchgang erforderliche, über Länge und Höhe der Abkantungen 3 und gleichmäßige Flächenpressung erzielt. Durch die Zugkräfte Z werden außerdem die Abkantungen 3 und 4 auf den Winkel oc von 9o° zurückgebogen, d.h. gemäß Fig. 2 in die richtige Schweißstellung gebracht, bei welcher die beiden Abkantungen 3 und 4 in einer Richtung liegen, die mit der Richtung V des Elektrodendrucks genau übereinstimmt. Wenn die beiden Abkantungen 3 und 4 schräg zu diesem Elektrodendruck V stehen würden, d.h. der Winkel <% - von 9o° abweicht, so besteht ψ die Gefahr, daß unter der Wirkung des Elektrodendrucks V die beiden Abkantungen 3 und 4 nach der einen oder anderen Seite umkippen können, was unerwünscht ist, weil zur Erzielung einer guten Schweißnaht eine Stauchung der Abkantungen 3 und in Richtung V erfolgen muß.

Die Höhe h der Abkantungen 3 und 4 beträgt etwa das Zwei- bis Dreifache der Blechstärke s. Wird diese Höhe kleiner gewählt, so ist die Herstellung der Abkantungen wegen des hohen Werkzeugverschleißes schwierig. Wird andererseits diese Höhe größer gewählt, so entsteht nicht nur eine zu starke Schweißnaht, sondern es besteht auch die Gefahr des vorerwähnten Umkippens der verhältnismäßig langen Abkantungen 3 und 4 " beim Schweißdruck V.

Die Vorrichtung nach Fig. 3 und 4, die zur Ausführung des vorbeschriebenen Verfahrens und zur Herstellung von geschweißten Dosenrümpfen (z.B. Konservendosenrümpfen) dient, besteht aus folgenden wesentlichen Teilen: Einem feststehenden waagerechten, zylindrischen Dorn 27, der am Umfang radial verschiebbare Spreizbacken 28 aufweist, einem Vorschubmittel, z.B. einer Vorschubstange 29, welche ein ebenes, an beiden Enden abgekantetes Blech 3o in waagerechter Lage über den Dorn

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schiebt, zwei um eine gemeinsame, über dem Dorn liegende Achse 32 schwenkbare gekrümmte Biegebacken 33, deren Krümmungsradius dem Krümmungsradius des Domes 27 entspricht, einer im unteren Teil des Domes und in dessen Längsrichtung angeordneter oberer Schweißelektrode 25, und einer unterhalb derselben und in gleicher Richtung liegenden und höhenverschiebbar angeordneten unteren Schweißelektrode 26. Die beiden Schweißelektroden 25, 26 erstreken sich mindestens über die Breite des Bleches Jo bzw. über die ganze Höhe des herzustelllenden Dosenrumpfes.

Das ebene Blech ?o, dessen beide Enden vorher gemäß Fig. mit einem Winkel Qi größer als 9o° abgekantet wurden, wird in Achsrichtung des Doms mittels einer Vorschubstange 29 in die in Pig. Io gezeigte Lage über den Dorn 27 geschoben. Dabei wird das Blech an beiden Enden in Führungsschienen 3I mit U-Profil geführt. Die beiden Biegebacken 33 werden dann in Pfälrichtung um die Achse 32 nach unten geschwenkt, so daß das Blech 30 um den Dorn 27 gemäß Fig. 5 herumgebogen wird. Am Ende dieses. Biegevorganges werden gemäß Fig. 5 a die Blechenden des Dosenrumpfes 3^ überlappt, so daß dann die beiden Abkantungen 3 und ^ die gezeigte Lage einnehmen. Der Dosenrumpf 3^ wird dann gespreizt, indem die beiden Spreizbacken 28 radial in Richtung R verschoben werden (Fig. 6). Durch diesen Spreizvorgang werden die beiden Abkantungen 3 und 4 ineinander verhakt (Fig. l) und dann (siehe Fig. 2) auf die Blechenden Zugkräfte Z ausgeübt, die ein Zurückbiegen der Abkantungen 3 und 4 auf den Winkel OC = 9o° bewirken (siehe Fig. 6a). Zum Spreizen der Backen 28 kann im Dorn 27 eine längsverschiebbare Stange 35 (siehe Fig. 3) vorgesehen sein, an der Keilstücke 36 sitzen, welche beim Verschieben der Stange 35 die beiden Backen 28 in Richtung R auseinander drücken.

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Wenn die Arbeitsstellung gemäß Fig. 6, Fig. 6 a erreicht ist, wird die untere Schweißelektrode 26 in Richtung V nach oben bewegt, z.B. mit einem Kolben 37, und dann durch Stromstoß und-Druck die Schweißung vorgenommen. Es kann, wie in Fig. 8 veranschaulicht, die auf einer Seite der oberen Schweißelektrode 25 über die Kontaktfläche vorstehende Stützleiste yj aus Isolierstoff ( -) vorgesehen sein, deren Höhe h, annähernd der Höhe h der Abkantungen 3* ^ entspricht. Damit wird erreicht, daß die beiden Abkantungen 3 und 4 nach dem Verhaken so in ψ Berührung gebracht werden, daß sie mit der ganzen Fläche 5 (Fig. 8) aufeinander liegen und dann unter der Wirkung der Zugkräfte Z auf 9°° zurückgebogen und in die exakte Schweißstellung gemäß Fig. 2 gebracht werden.

Nach dem Biegen des Dosenrumpfes und Über^jpen der Blechenden gemäß Figuren 5 und 5 a wird die untere Elektrode 26 zunächst sehr schnell in Richtung V bewegt, dann jedoch mit geringerer Geschwindigkeit, um einen zu starken Stoß auf die sich überlappenden Blechenden gemäß Fig. 5 a zu vermeiden. Die Elektrode 26 wird dann mit verhältnismäßig geringem Druck von unten gegen diese sich überlappenden Blechenden gedrückt, worauf dann erst der Dosenrumpf mit den Backen 28 gemäß Fig. 6 gespitzt wird, so daß dann erst das Verhaken der Abkantungen 3, 4, das Aufbiegen und Aufeinanderpressen derselben erfolgt und damit die Arbeitsstellung nach Fig. 8 erreicht wird. Erst dann wird durch stärkeren Druck der Elektrode 26 und den Stromstoß die Schweißung erzielt, wobei der Stromübergang an den in ihrer ganzen Länge und Breite, aufeinanderliegenden Flächen 5 der Abkantungen erfolgt,hier die größte Schweißhitze erzielt wird, so daß dann durch den ' Elektrodenpressdruck in Richtung V die Abkantungen 3, 4 zusammengestaucht werden.

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Zur Erzielung dieser zunächst schnellen und dann langsamen Bewegung der Elektrode 26 kann vorteilhaft Verwendung finden, dessen Drehzahl erheblich variiert werden kann.

Um die erfindungsgemäße Abkantung der Blechenden in einem Biegewinkel von etwa llo° zu erzielen, ist es zweckmäßig, dieses Abkanten mit mehreren Biegevorgängen zu bewirken. Hierzu kann ein einziges Abkantwerkzeug Verwendung finden, das hintereinander mehrere Abkantnasen aufweist, die nacheinander zur Wirkung kommen und in zwei oder drei Arbeitsvorgängen das exakte Biegen auf etwa llo° bewirken.

In Fig. 9 ist eine vorteilhafte Ausbildung der beiden Schweißelektroden 25 und 26 gezeigt. Auf den einander zugekehrten Seiten der Elektroden sind zwei gleich hohe Ans<MLagleisten 38 aus Isolierstoff angeordnet. Beim Zusammenpressen der beiden Elektroden 25, 26 begrenzen die Anschlagleisten 38 den Hub der Elektroden, so daß die Schweißnaht nicht über die gewünschte Dicke gepresst werden kann. Es werden damit Risse in der Schweißnaht vermieden. Die Dicke d der Schweißnaht beträgt s + hg. Bei einer Blechstärke s von 0,15 mm und einer Höhe hp der Isolierleisten von o,l8 mm würde dann die Dicke der Schweißnaht 0,55 mm betragen.

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Claims

Patentansprüche

/ 1. /Verfahren zur Herstellung von geschweißten Dosenrümpfen, \ /bei welchem die Enden eines ebenen Bleches in entgegengesetzter Richtung abgekantet, das Blech annähernd in die Form eines Dosenrumpfes gebogen, die Blechenden überlappt und mit ihren Abkantungen gegeneinander gepreßt werden, worauf mit zwei in Richtung der Abkantungen auf diese gepreßten Balkenelektroden die Schweißnaht erzielt wird, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Blechenden (l, 2) mit einem 9o° überschreitenden Winkel ((X) abgekantet und nach dem Biegen des Bleches und überlappen der Blechenden auf diese solche Zugkräfte (Z) ausgeübt werden, daß sich die beiden Abkantungen O, 4) auf einen Winkel (OC.) von annähernd 9o° zurückbiegen, worauf dann in dieser Lage die Schweißung erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zur Erzeugung der Zugkräfte (Z) der Dosenrumpf (34) gespreizt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Blechenden (1, 2) mit einem Winkel (oc) von etwa Ho⁰ abgekantet werden.
4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch einen feststehenden waagerechten zylindrischen Dorn (27), der am Urtfang radial verschiebbare Spreizbacken (28) aufweist, Vorschubmittel (29), welche ein ebenes, an beiden Enden abgekantetes Blech (Jo) in waagerechter Lage über den Dorn (27) schieben, zwei um eine gemeinsame, über dem Dorn liegende

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Achse (52) schwenkbare gekrümmte Biegebacken (35)* deren Krümmungsradius dem Krümmungsradius des Domes entspricht, eine, im unteren Teil des Domes und in dessen Längsrichtung angeordnete obere Schweißelektrode (25) und eine unterhalb derselben, in gleicher Richtung liegende und höhenverschiebbar angeordnete untere Schweißelektrode (26).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichn e t , daß auf einer Seite der oberen Schweißelektrode (25) eine über die Kontaktfläche vorstehende Stützleiste (57) aus Isolierstoff vorgesehen ist, deren Höhe (h^) annähernd der Höhe der Abkantungen (3, 4) entspricht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß auf den einander zugekehrten Seiten der Elektroden zwei gleich hohe (h₂) Anschlagleisten (38) aus Isolierstoff angeordnet sind.

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