DE2103551B2

DE2103551B2 - Elektrische Widerstands-Rollennahtschweißmaschine

Info

Publication number: DE2103551B2
Application number: DE2103551A
Authority: DE
Inventors: Paul Bergdietikon Opprecht (Schweiz)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-02-10
Filing date: 1971-01-26
Publication date: 1974-10-17
Also published as: CS199540B2; DK143737B; DK143737C; NL7101654A; GB1329763A; ES387981A1; DE2103551A1; AT319012B; BE762692A; CA944438A; US3745295A; FR2079341B1; FR2079341A1; NL167878B; JPS5120464B1; US3743813A

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Wider stands-Rollennahtschweißmaschine für LängsnähU mit einer Transporteinrichtung zum Zuführen vor Zargen zwischen die Rollen.

Elektrische Widerstands- Rollennahtschweißma schinen der vorbeschriebenen Art sind bekann (USA.-Patentschrift 2 187 740). Dort laufen die Zar gen direkt aneinander anschließend kontinuierlich zwischen den Schweißrollen durch, um damit die arr Anfang und Ende einer einzeln durchlaufenden Zargf sich bildenden Schweißnahtzungen zu vermeiden. Du Transporteinrichtung drückt da^a jeweils die nachfol gende gegen die zwischen den Schweißrollen befindliehe Zarge. Bei dünnwandigen Zargen können dabe infoige nicht ausreichender Knickfestigkeit Schwie rigkeiten auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Maschin« der vorgenannten Art diese Schwierigkeiten zu ver meiden.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe dadurch, daß eil erstes Transportsystem die Zargen einem zweiter Transportsystem zuleitet und die Transportgeschwin digkeit des ersten Transportsystems wesentlich größe ist als diejenige des zweiten, das in Abhängigkeit von ersten Transportsystem so gesteuert ist, daß die Zar gen übernommen und mit einer Geschwindigkeit, di< der Schweißgeschwindigkeit entspricht oder etwa: darunterliegt, zwischen die Rollen eingeschoben wer den.

Dadurch wird kein Ausschuß erhalten, und zwa auch bei sehr hoher Stückzahl und sehr engem Quer schnitt.

Die Geschwindigkeit des ersten Transportsystem:

kann mindestens annähernd der doppelten Schweiß geschwindigkeit gewählt werden.

Das erste Transportsystem kann die Zarge mit eine am Ende abfallenden Geschwindigkeit fördern um das zweite Transportsystem die Zarge nach der Über nähme über die Schweißgeschwindigkeit beschleuni gen und anschließend auf die Schweißgeschwindigkei verzögern.

Das zweite Transportsystem zum Zuführen de

Zargen zur Schweißstelle kann als KHnkeneinschubvorrichtung ausgebildet sein.

Das erste Transportsystem kann die Klinkenvorschubvorrichtung zwanglaufig steuern.

Die Klinkenvorschubvorrichtung kann zwei am gleichen KUnkenträger schwenkbar angeordnete Klinken aufweisen.

Die Klinken können derart angeordnet sein, daß sie, eine Klinke auf jeder Seite, die Zarge im Bereich der zu verschweißenden Ränder erfassen, um das genaue Aufeinanderpassen der Ränder in der Länge sicherzustellen.

Die Steuerung der Klinken kann über einen vom ersten Transportsystem betätigten Hebel erfolgen, ύζτ über ein Schaltgetriebe eine Nockenscheibe und über einen Winkelhebel od. dgl. die Klinken für die Ausführung der Zuschiebebewegung bewegt.

Die Rückführung der Klinken kann durch ein pneumatisch betätigbares Zylinderkolhenaggregat oder durch eine Feder erfolgen.

Der Rückführkolben kann über eine Tastrolle mit der Klinke wirkverbunden sein.

Ferner ist es möglich, daß der Winkelhebel über zwei Kugelgelenke mit einem die Klinke schwenkbar tragenden Stößel wirkverbunden ist. In der ersten Phase der Klinkenzuführbewegung können die Klinken sich in die Bewegungsbahn der Zarge absenken.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer vollautomatischen Maschine zum Schweißen von Dosenblechkörpern, in schematischer Darstellung;

Fig. 2 eine Vorderansicht des Vorderteils der Schweißmaschine gemäß Fig. 1, teilweise geschnitten nach Linie H-II der Fig. 3;

Fig. 3 einen Ausschnitt aus dem Vorderteil der Schweißmaschine, in Ansicht gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Einschubmechanismus zum synchronen Einschieben der Dosenkörper zwischen die Drahtelektroden;

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Antriebs des Einschubmechanismus gemäß Fig. 4,

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Klinkensteuerung, und

Fig. 7 ein Geschwindigkeit-Zeitdiagramm für den Transport der Dosenkörper von der Rundungsstelle bis zur Schweißstelle.

In der in Fig. 1 dargestellten vollautomatischen elektrischen Widerstands-Rollennahtschweißmaschine /um Anbringen von Längsnähten an Zargen ist auf einem Maschinengestell 1 cine Abstapeleinrichtung 3 angeordnet. Diese dient der Aufnahme der verarbeitenden rechügen Blechzuschnitte. Der

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Abstapeleinrichtung 3 ist ein sogenannter Flexer nachgeschaltet, der dem Ausgleich der inneren Spannungen der zugeführten Ellechabschnitte dient. Er ist in Form eines Walzwerkes konzipiert. Anschließend an den Hexer ist eine Rundmaschine 5 vorgesehen, in der die spannungsfreien Blechabschnitte zu einem Zylinder geformt werden. Den Antrieb der Abstapeleinrichtung 3 sowie des Flexcrs und der Rundmaschine 5 übernimmt eine Antriebsgruppe 7. Auf der Vorderseite der elektrischen Widcrstands-Rollennahtschweißmaschine befindet sich ein horizontal verschiebbarer Zuführsupport 9, der Gleitkufen (nicht dargestellt) für die Führung der in der Rundmaschine 5 gerundeten Blechkörper umfaßt. Der Supnort 9 ist ferner Träger eines Transportkettensystems H, das zwei nebeneinander angeordnete, parallellaufende, in sich geschlossene Transportketten H aufweist. Diese Transportketten 11 sind entsprechend den zu verarbeitenden Zargenlangen auswechselbar. Jedes Transportkettenpaar 11 dient einem gewissen, abgestuften Arbeitsbereich für Zargenlängen von beispielsweise 80 bib 130 mm usw. Der Antrieb der Transportketten 11 erfolgt über eine Antriebsku*rplung 13 nut einem Abgleich für den Kettengleichlauf sowie über ein Kettenrad 15. Es sind weiterhin ein Kettenspannwagen 16 und Urnleitrollen bzw. Kettenzahnräder 18 und 19 vorgesehen.

Der Zuführsupp rt9 kann mittels eiaer Verstelleinrichtung 21. über ein Handrad 22 betätigt, in die gewünschte Lage gebracht werden. Der Support 9 trägt ferner verschiebbar eine Einschubvorrichtung 24, die in anschließend beschriebener Art und Weise mit dem Kettentransport synchronisiert ist. Ein Handrad 26 dient dem Antrieb der Einschubvorrichtung zum Einstellen und Justieren der Zargentrunsporteinrichtungen.

Auf der rechten Seite in Fig. 1 ist eine an sich bekannte Schweißeinrichtung 28 ersichtlich, deren Lagerplatte 30 der Aufnahme des ganzen Elektrodendraht-Antriebes 32 für einen oberen und unteren Eiektrodendraht 35 und 34 dient.

Neben der eigentlichen Schweißeinnchtung befinden sich zwei sogenannte Behälterwickler, von welchen nur der eine 37 dargestellt ist. Diese dienen der Aufnahme der benützten Schweißelektrodendrähte.

Die Schweißeinrichtung 28 umfaßt ferner zwei Elektrodenrollen 39 und 41, über welche die Elektrodendrähte 34 und 35 geführt werden und die dem Stromübergang dienen. Eine sogenannte Z-Schiene 55 ist an ihrem einen, verlängerten Ende am Maschinenrahmen aufgehängt. Der an der Lagerplatte 30 befestigte Schweißarm 44 ist an der Z-Schiene 55 angehängt, z.B. angeschraubt Den Elektrixlenrollen 39 und 41 sind Führungsrollen 43 und Quetschrollen 46 nachgeschaltet, damit wird die Schweißnaht nachbearbeitet.

In F i g. 1 sind ferner zwei Federn 48 und 50 dargestellt, die der Erzeugung des Schweißdruckes bzw. des Druckes auf die Quetschrollen 46 dienen.

Der verschiebbare Zuführsupport 9 weist, wie in F i g. 2 ersichtlich, eine Schwalbenschwanzführung 53 auf. In seinem Oberteil sind der Schweißarm 44 und die Z-Schiene 55 ersichtlich. In den Aussparungen beidseits des Armes 44 laufen die Transportfinger 57 der Transportketten 11. Die Umlenkrollen 19 für die Transportketten 11 sind in Kugellagern 60 auf Lagerzapfen 59 gelagert. Ein von Nocken der Kette 11 betätigter Steuerhebel 62 wirkt über eine kurze Welle 63 auf einen Kettenzug 64 (siehe auch Fig. 3), der wiederum mit einer Schwinge 66 verbunden ist. Die auf eine Steuerwelle 67 bezüglich Winkellage einstellbare Schwinge 66 übertragt die Bewegung des Steuerhebels 62 auf diese Steuerwelle 67. Die Steuerwelk 67 ist in einem Support 68 gelagert. Sie führt zu einen Schaltgetriebe 69, bei dem die Stetiet welle 67 auf ein< Kurvenscheibe 98 wirkt, weiche über eine Kurven rolle 96 u id einen Schwinghebel 95 (Fig. 4 bis 6 eine Hohlwelle 70 und auf dieser einen Schwinghebe 71 mit einer Doppelschwinge 72 und 73 bewegt. A den freien Enden der Schwingen 72 und 73 befinde sich je ein Kugelgelenk 93 mit einer Schubstange 8S an deren Ende ein weiteres Kugelgelenk 91 sitzt. Des sen Pfanne bildet einen Teil eines Stößels 80, welche

gleichfalls Träger eines Lagerbolzens 81 für die schwenkbare Halterung von Einschubklinken 75 und 76 ist. Der Stößel 80 ist verschiebbar in einem über einen Anschluß 100 und einem Druckmedium verbundenes Zylindergehäuse 77 angeordnet und mit einem Einschubkolben 78 verbunden. Er trägt an seiner im Stößel 80 verschiebbar gelagerten Kolbenstange 85 eine Kurvenrolle 83, welche ständig an der Kurvenbahn 84 der Einschubklinke 75 b/w. 76 aufliegt. Die beschriebene elektrische Widerstands-Rollennahtschweißmaschine funktioniert wie folgt: Aus der Abstapeleinrichtung 3 werden mittels einer nicht naher beschriebenen, z. B. pneumatischen. Transportvorrichtung die Zuschnitte dem Fiexer und anschließend der Rundmaschine 5 zugeführt. Nach dem Rundungsvorgang wird der Zargenkörper von zwei Transportfingern 57 der Ketten 11 erfaßt und mit konstanter Geschwindigkeit über die Gleitkufen (nicht dargestellt) gegen die Schweißstelle hin geschoben. Dabei werden die zu verschweißenden Blechränder der Zargen in der Z-Schiene 55 entsprechend geführt. Um ein kontinuierliches Arbeiten der Rundmaschine 5 zu ermöglichen und die Zufuhr der Zargen zur Schweißstelle ebenfalls fortlaufend sicherzustellen, muß das erste Transportsystem, welches die Transportketten 11 umfaßt, mit wesentlich größerer Geschwindigkeit C₁,2. B. mit der doppelten Schweißgeschwindigkeit C₂, bewegt werden (Fig. 7) als das zweite Transportsystem. Nur auf diese Weise ist es möglich, den Rundungsvorgang in die Transportketten 11 während deren Vorwärtsbewegung ungestört ausführen zu können. Um nun das Zuführen der zu verschweißenden Zargen bzw. das Zubringen der Zargen an die Schweißstelle zu ermöglichen, muß dessen Geschwindigkeit C₁ reduziert werden, derart, daß die Zargen im Moment des Einlaufens zwischen die Schweißelektrodenrollen 39 und 41 bzw. die Drahtelektroden 34,35 die Geschwindigkeit C₂ der Drahtelektroden 34 und 35 aufweist. Der Zuschiebevorgang zwischen die Drahtelektroden erfolgt dazu mittels eines Schiebetransportsystems. Dieses Schiebetransportsystem, welches die Einschubklinke 75 und 76 umfaßt, wird mittels des Steuerhebels 62 von den Transportketten 11 des ersten Transportsystems synchron gesteuert. Teile der Transportfinger 57 der Kette 11 schwenken in den Abständen dieser Finger 57 den Steuerhebel 62 aus und erteilen über die Welle 63 dem Kettenzug 64 und der Schwinge 66 der Steuerwelle 67 eine entsprechende Drehung. Diese Drehung der Welle 67 bewirkt über eine Kupplung eine Drehung der Kurvenscheibe 98, welche ihrerseits über die Kurvenrolle 96 den Schwinghebel 95 verschiebt. Dessen Verstellung bewirkt eine Schwenkung des Schwinghebels 71 mit den Doppelschwingen 72 und 73 derart, daß in der ersten Phase der Bewegung die Klinken 75 und 76 eine Zustellbewegung, d. h. eine Einschwenkung gegen die Bahn der Zargen ausführen, wie dies aus der gestrichelten Lage gemäß Fi g. 4 hervorgeht. Darauf erfolgt, entsprechend der Form der Kurvenscheibe 98, eine Bewegung der Klinken 75 und 76 in Richtung der Elektrodenrollen 39 und 41 (Translationsbewegung), während welcher der am Ende der ersten Bewegung erfaßten Zargen dei Schweißstelle zugeschoben wird. Diese Bewegungen der ersten und der zweiten Transporteinrichtung werden mit Hilfe der Transportfinger 57 und des Steuerhebels 62 über die Kurvenscheibe 98 synchronisiert. Die Klinken 75. 76 erfassen die Zargen im Bereich ihrer zu verschweißenden Zargenränder der Zargen, um sie in der richtigen Lage zu halten. Anschließend an die im Abrollbcreich der Drahtelektroden 34 und 35 erfolgte Schweißung wird diese durch die Quetschrollen 46 einer Endbearbeitung unterzogen. Diese Rollen 4«» bewirken weiterhin eine Übernahme des geschweißten Dosenkorpers aus der Schweißstelle.

¹S Die Randbedingungen für den Ablauf der Zargen-Geschwindigkeit sind erstens die Transportgeschwindigkeit im ersten Teil nach der Übernahme aus der Rundungsmaschine 5 y = y"¹ für / = I) und zweitens die Endgeschwindigkeit ψ = ψ "' /ür / = ι, der Zar-

a° gen, welche der Schweißgeschwindigkeit C₂ bzw. Geschwindigkeit der Drahtelektroden am Schweißort entsprechen sollte. Ein Übergabebereich für die Zargen vom ersten Transport zum zweiten wäre theoretisch so auszulegen, daß die Zargen keine Beschleuni-

^a5 gik-ifg erfahren (bei / = f„). sondern möglichst gleichmäßig verzögert den Übergang von der doppelten oder mehrfachen C. zur einfachen Schweißgeschwindigkeit C₂ erfährt. Diese Bedingung des bcschleunigungslosen Überganges ist in praxi, insbesondcre bedingt durch die Toleranzen der Transportketten sowie der Zargen, auf wirtschaftliche Art und Weise nicht verwirklichbar. Bei der Übernahme der Zargen durch die Klinken 75 und 76 (/ = /,) weist dieser eine kleinere Vorschubgeschwindigkeit auf als die Schweißgeschwindigkeit IpU₁) < ip(t_}), weshalb er im ersten Teil der Zuführungsbewegung durch die Klinken 75 und 76 über die Schweißgeschwindigkeit hinaus beschleunigt werden muß (i₂<f</,) derart, daß der verlorene Weg am Ende des ersten Transport systems im zweiten aufgeholt werden kann. Dies geht aus dem Verlauf der entsprechenden Kurven gemäß Fig. 7 hervor. Es ist daher

Fläche ABC = Fläche CDE. Wenn die Transportketten 11 über die Umlenk-Zahnräder laufen, nimmt die Komponente der Kettengeschwindigkeit C₁ in der Bewegun^richtung die Zargen nach dem Gesetz C₁ cos φ ab, wobei sich q von 90^r gegen 0 und auf —90° ändert und C₁ über 0 auf - C; wechselt. Im Punkt B (Fi g. 7) bei w~ 60°

erfolgt die Übergabe der Zargen an die Einschubklinken 75 und 76. Nun werden die Klinken 75 und 76 mit den Zargen auf die Geschwindigkeit entsprechend Punkt D beschleunigt und anschließend auf die Schweißgeschwindigkeit C₂ verzögert. (Punkt E) Von hier weg bleibt die Transportgeschwindigkeit kurze Zeit konstant, um anschließend, ähnlich einer Wurfparabel, abzusinken (C₂).

Als Elektrodendrähte dienen vornehmlich aus den runden Drähten, z.B. durch Walzung, abgeplattete

Drähte mit ebener Boden- und Deckfläche und bombierten Seitenflächen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentensprüche:

1. Elektrische Widerstands-RoUennahtschweißmaschine für Längsnäbte mit einer Transporteinrichtung zum Zuführen von Zargen zwischen die RoUen, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Transportsystem (11) die Zargen einem zweiten Transportsystem (24) zuleitet und die Transportgeschwindigkeit des ersten Transportsystems wesentlich größer ist als diejenige des zweiten, das in Abhängigkeit vom ersten Transportsystem so gesteuert ist, daß die Zargen übernommen und mit einer Geschwindigkeit, die der Scbweißgeschwindigkeit entspricht oder etwas darunterliegt, zwischen die Rollen eingeschoben werden.

2. Elektrische Widerstands-Roilennahtschweißmaschine nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des ersten Transportsysiems (C₁) mindestens annähernd der doppelten Schweißgeschwindigkeit gewählt ist.

3. Elektrische Widerstands-Rollennahtschweißmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Transportsystem (11) die Zarge mit einer am Ende abfallenden Geschwindigkeit fördert und das zweite Transportsystem (24) die Zarge nach der Übernahme über die Schweißgeschwindigkeit ( C₂) beschleunigt (Punkt D) und anschließend auf die Schweißgeschwindigkeit (C,) verzögert (Punkt E).

4. Elektrische Widerstands-Rollennaht-8chwebmaschine nach einem c<cr vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Transportsystem (24) zum Zuführen der Zarge zur Schweißstelle als Klinkeneinschubvorrichtung (75, 76) ausgebildet ist.

5. Elektrische Widerstands-Rollennahtschweißmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Transportsystem (11) die Klinkenvorschubvorrichtung zwangläufig steuert.

6. Elektrische Widerstands-Rollennahtschweißmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinkenvorschubvorrichtung zwei am gleichen Klinkenträger schwenkbar angeordnete Klinken (75. 76) aufweist.

7. Elektrische Widerstands-Rollennahtschwcißmaschinc nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinken (75, 76) derart angeordnet sind, daß sie, eine Klinke (75 bzw. 76) auf jeder Seite, die Zarge im Bereich der zu verschweißenden Ränder erfassen, Um das genaue Aufeinanderpassen der Ränder in der Länge sicherzustellen.

8. Elektrische Widerstands-Rollennahtschweißmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Klinken (75, 76) über einen vom ersten Transportsystem (11) betätigten Hebel (62) erfolgt, der über ein Schaltgetriebe (69) eine Nokkenscheibe (98) und einen Winkelhebel (95) od. dgl., die Klinken (75, 76) für die Ausführung der Zuschiebebewegung betätigt.

9. Elektrische Widerstands-Rollennahtschweißmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführung der Klinker (75, 76) durch ein pneumatisch betatigbares Zylinderkolbenaggregat (77,78) oder durch eine Feder erfolgt.

lü. Elektrische Widerstands-Rollennahtschweißmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführkolben (78) übei eine Tastrolle (83) mit der Klinke (75) wirkverbunden ist.

11. Elektrische Widerstands-Rollennaht· schweißmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelbebel (95) über zwe Kugelgelenke (91,93) mit einem die Klinke (75; schwenkbar tragenden Stößel (80) wirkverbunder ibt.

12. Elektrische Widerstands-Rollennaht schweißmaschine nach einem der Ansprüche 6 bi< 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der erster Phase der Klinkenzuführbewegung die Klinker (75, 76) sich in die Bewegungsbahn der Zarge absenken.