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Vorrichtung zur Rollnahtdichtschweissung der Seitenränder von Platt
en-Radiat oren Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Rollnahtdichtschweissung
der Seitenränder von Platten-Radiatoren, die im Abstandsmass der zu verschweissenden
Ränder Längentoleranzen aufweisen.
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Platten-Radiatoren bestehen, wie der Name sagt, aus zwei Platten,
in denen in vorbestimmten Abständen meistens zwischen 30 und 60 mm Sicken angebracht
sind, welche nach dem Auf ein
anderlegen der Platten Kanäle für
die i*fasserdurchführung bilden. Man bezeichnet die mit Sicken versehenen Platten
auch als Halbschalen, die zur Bildung eines Radiators zwischen den Wasserführungskanälen
und längs den seitlichen Rändern durch Schweissen miteinander verbunden werden müssen.
wischen den Wasserführungskanälen werden die Platten in den ebenen Bereichen pünktgeschweisst,
zu weichem Zweck man eine sogenannte Multipunkt-Schweissanlage verwendet, die eine
Vielzahl von Schweissverbindungsstellen gleichzeitig herstellt Die Herstellung der
Sicken erfolgt üblicherweise durch ein Prägewerkzeug in einer Presse. Für eine rationelle
Ferti gung der Platten-Radiatoren wird in der Regel ein Blechband von einer Rolle
mit automatischem Vorschub unter eine Presse geführt, die mit den Prägewerkzeugen
versehen ist.
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Nachdem in dieser Presse die Platte mit einer bestimmten Anzahl von
Sicken in Abständen nebeneinander versehen ist, wobei sich diese Anzahl nach der
gewünschten Gesamtlänge des Radiators richtet, wird das Blechband durch Stanzen
oder Schneiden durchtrennt, und anschliessend werden zwei auf diese Weise erzeugte
Halbschalen zur Herstellung eines Raditors aufeinandergelegtE um dann verschweisst
zu werden.
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Die bereits erwähnte, im Herstellungsfortgang sich hieran anschliessende
Multipunkt-Schweissanlage verbindet die zwischen den Kanälen liegenden Bereiche
von zwei aufeinanderliegenden Platten punktweise, und anschliessend müssen die Platten
längs den Seitenrändern absolut dicht verschweisst werden, zu welchem Zweck Rollnahtschweissmascninen
eingesetzt werden, Die Platten-Radiatoren besitzen nun eine bestimm-tezBauhöhe entsprechend
der Breite des Blechbandes, und dieses
Breitenmass kann durch Einsatz
von Rollscheren oder durch Schneiden des Bleches in anderer Art sehr genau eingehalten
werden, so dass das Schweissen der Ränder an den beiden Längsseiten des Radiators
mit Rollnahtscilweissmaschinen keine Schwierigkeiten bereitet.
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Die Platten-Radiatoren können jedoch in ihrer Länge je nach Bedarf
variieren und um ein Beispiel zu nennen zwischen 0,4 und 4 m lang sein. Dabei ergeben
sich abhängig von den Blechqualitäten, von der Vorschubeinrichtung der Blechbearbeitungseinrichtung
und von dem Prägewerkzeug Längentoleranzen, die bis zu 8mm betragen können. Die
Notwendigkeit, diese Längentoleranzen berücksichtigen zu müssen, stellt den Grund
dar, warum die bis heute gebräuchlichen Schweisseinrichtungen nicht mit optimaler
Wirtschaftlichkeit und vollautomatisch arbeiten können. In einer bisher für die
Herstellung von Platten-Radiatoren verwendeten Schweisstrasse werden mit R.ollnahtschweissaggregaten
zunächst die beiden Ränder an den Längsseiten des Radiators gleichzeitig geschweisst,
was möglich ist, weil die Plattenbreite vernachlässigbar kleine Toleranzen besitzt,
jedoch müssen wegen der Toleranzen im äenmass die Quernähte an den Schmalseiten
des Radiators nacheinander gescllweisst werden. Dies geschieht bisher in der ise,
dass ein Rollnahtschweissaggregat zur Herstellung der einen quernaht zunächst längs
des einen Plattenrandes bewegt wird, der ganze Radiator sodann durchgeschoben wird
und bei der Rückwärtsbewegung des Schweissaggregates die zweite Quernaht hergestellt
wird. Der Radiator muss dabei jeweils zentriert werden, zu welchem Zweck man ihn
gegen Anschläge fährt, bzw. die Zentrierung in Bezug auf eine Sicke nahe des Randes
durchführt.
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Es ist einleuchtend, dass diese herkömmliche Arbeitsweise mit zweimaliger
Zentrierung und nacheinander erfolgender Schweissung der beiden Quernähte des Radiators
mehr Zeit erfordert, als wenn die Schweissung der Quernähte auf beiden Seiten des
Radiators gleichzeitig erfolgen könnte. Es ist aber wegen der vorhandenen bereits
zuvor erwähnten Längentoleranzen nicht möglich, mit zwei im festen Abstand eingestellten
Schweissaggregaten die Schweissung beider Quernähte gleichzeitig durchzuführen.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht daher in der
Schaffung einer Vorrichtung zur Rollnähtdichtschweissung der Seitenränder von Platten-Radiatoren,
die im Ab= standsmass der zu verschweissenden Ränder Längentoleranzen aufweisen.
Diese Vorrichtung ist erfindungsgemäss gekennzeichnet durch zwei zu beiden Seiten
einer Auflagerbahn für den Platten-Radiator vorgesehene und zur gleichzeitigen Rollnahtdichtschweissung
zweier einander gegenüberliegender Ränder des Platten-Radiators bestimmte Rollnahtschweissaggregate,
von denen eines in der Richtung der die zu verschweissenden Ränder senkrecht miteinander
verbindenden Geraden zwecks Anzentrieren der Radiator-Platte hin- und herbewegbar
ist, und durch mindestens einen Endschalter an jedem Rolinahtschweissaggregat, welche
Endschalter dazu bestimmt sind, bei Erreichen der vorbestimmten Schweissposition
der genannten Ränder des Platten-Radiators zwischen den Rollen der Rollnahtschweissaggregate
die Bewegung des einen Schweissaggregates zu stoppen.
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Diese Vorrichtung bildet einen Teil einer Schweissstrasse, zu der
weitere~Rollnahtschweissaggregate gehören, die zuvor die Längsseiten des Platten-Radiators
dichtschweissen.
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Diese Schweisstrassedurchläuft der Platten-Radiator in einer Längs-
und einer Querbewegung, und während dieser Querbewegung werden mit der Vorrichtung
gemäss der Erfindung die Ränder an den beiden Schmalseiten des Radiators gleichzeitig
verschweisst. Mit dieser Vorrichtung lässt sich die Prodüktionsziffer an fertiggestellten
Platten-Radiatoren pro Zeiteinheit wesentlich erhöhen, was ein Zahlenbeispiel verdeutlichen
kann. Wenn beispielsweise mit einer bisher gebräuchlichen Anlage zum aufeinanderfolgenden
Schweissen von zwei Quernähten für die eine Naht 10 Sekunden benötigt werden und
für das anschliessende Durchschieben des ganzen Radiators indie Stellung, in der
mit dem gleichen Schweissaggregat die zweite Seite geschweisst werden kann, 30 Sekunden
erforderlich sind und das Schweissen dieser zweiten Seite wiederum 10 Sekunden erfordert,
so beträgt die Gesamtzeit 50 Sekunden unter Vernachlässigung der für das zweimalige
Anzentrieren erforderlichen Zeit. Demgegenüber können mit der neuen Vorrichtung
beide Seiten gleichzeitig in ebenfalls 10 Sekunden geschweisst werden, wobei für
die Gesantherstellungszeit noch ca. 2 Sekunden für die Hin- und Herbewegung des
einen der beiden Schweissaggregate hinzuzurechnen ist, so dass den 50 Sekunden Zeitaufwand
bei der herkömmlichen Methode Jetzt ein entsprechender Wert von 12 Sekunden gegenüber
steht.
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Der der Vorrichtungvnach der Erfindung zugrunde liegende wesentliche
Gedanke ist, dass jeder Platten-Radiator vor dem Schweissen der Quernähte ansentriert
wird, gleichgültig welche Toleranz dieser Radiator in seinem Längass, dvh. im Abstand
zwischen den zu verschweissenden Rändern besitzt. Das bedeutet, dass sich das eine
Rollnahtschweissaggregat bei jedem die
Schweisstrasse passierenden
neuen Platten-Radiator zum Anzentrieren hin- und herbewegt, was erlaubt, den Vorgang
insgesamt vollautomatisch durchzuführen.
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Weitere Merkmale, Einzelheitenind Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen, in welchen ein Ausführungsbeispiel
des Erfindungsgegenstandes schematisch und beispielsweise dargestellt ist sowie
verschiedene der möglichen Positionen des Platten-Randes zwischen den Rollen eines
Rollschweissaggregates gezeigt sind.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Radiator-Platte in Draufsicht; Fig. 2 einen
im vergrösserten Massstab dargestellten Abschnitt einer Radiator-Platte im Querschnitt
sowie schematisch die Stellung der Schweissrollen bezüglich des Randes der Radiator-Platte,
die keine Toleranzabweichung aufweist; Fig. 5 die Stellung der Schweissrollen bezüglich
des Randes einer Platte mit Minus-Toleranz; Fig. 4 die Stellung der Schweissrollen
bezüglich des Randes einer Radiator-Platte mit Plus-Toleranz; Fig. 5 die ein festes
und ein bewegliches Rollschweissaggregat aufweisende Vorrichtung gemäss der Erfindung
in Seitenansicht; Fig. 6 bis 8 die wesentlichen Teile der Vorrichtung nach Fig.
5 ausschnittweise und in vergrössertem Massstab in verschiedenen Stellungen beim
Anzentrieren der Radiator-Platte.
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Der in Fig. 1 in Draufsicht dargestellte Platten-Radiator 10 besitzt
die Breite B und die Länge L, welches Langenmass L Toleranzen in der Grössenordnung
aufweisen kann, dass ein
gleichzeitiges Schweissen der Ränder an
den Schmalseiten des Platten-Radiators mit feststehenden Rollnahtschweissaggregaten
nicht möglich ist. Durch in bestimmten Abstanden in den Platten vorgesehene Sicken
11 werden zwischen diesen Kanäle 12 für die Wasserführung gebildet.
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Aus Fig. 2 ist erkennbar, dass der Platten-Radiator 10 aus einer
oberen Platte 10a und einer unteren Platteo10b besteht, die durch Rollschweissung
längs den vier Plattenrändern miteinander verbunden werden. An dem in Fig. 2 auf
der'linken Seite dargestellten Rand 13 des Platten-Radiators befinden sich eine
obere und untere Schweissrolle 14 und 15 eines nicht näher dargestellten Schweissaggregates
in der richtigen Stellung bezüglich dieses Randes, dessen Breite etwa 7 bis 8 mm
beträgt. Wenn das Schweissrollenprofil ca. 4 mm breit ist, so bleiben am Rand in
der richtigen Stellung noch ca. 2 bis 3 mm frei, was notwendig ist, da sonst durch
die entstehende Schweisswärme und durch den auf zu wendenden Schweissdruck eine
Ausquetschung des Randes erfolgen und dadurch die Schweissrolle ablauf en-würde.
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Fig. 5 zeigt den gleichen Platten-Radiator 10, derjedoch im Längenmass
L eine Minus-Toleranz von etwa t aufweist. Dabei liegt das Schweissrollenprofil
bereits mit einem Teil ausserhalb des zu verschweissenden Randes 13, so dass ein
Ausdrücken des Materials unvermeidlich ist. Eine einwandfreie Rollnahtdichtschweissung
ist auf diese Weise nicht möglich. Wenn wie in Fig. 4 dargestellt der Platten-Radiator
10 eine Plus-Toleranz aufweist, so käme bei feststehenden Rollnahtschweissaggregaten
das Schweissrollenprofil am Anfang des Wasserkanals zu liegen, und auch in diesem
Fall wäre eine einwandfreie Schweissung nicht möglich. Aus
den Fig.
3 und 4 ist zu erkennen, dass es nicht möglich ist, mit feststehenden Rollnahtschweissaggregaten
zwei Ränder des Platten-Radiators gleichzeitig zu schweissen, wenn das Längenmass
L Toleranzen aufweist.
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Die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung gemäss der Erfindung besitzt
ein linkes feststehendes Rollschweissaggregat 20 und ein rechtes hin- und herbewegliches
Rollschweissaggregat 21, das auf einer Führung 22 mit Hilfe eines Antriebsmittels
23 sowie eines Mittels 24 zur Uebertragung der Bewegung in Form beispielsweise einer
Kette bewegt wird. Die in strichpunktierten Linien in Fig. 5 dargestellte Endstellung
des Rollnahtschweissaggregates 21 deutet an, dass die Vorrichtung für jede Innge
von Platten-Radiatoren in der Grössenordnung von beispielsweise 1 m bis 4 m angepasst
werden kann. Das Rollnahtschweissaggregat 20 besitzt Schweissrollen 25 und 26, und
das Rollnahtschweissaggregat 21 besitzt Schweissrollen 27 und 28. Der Platten-Radiator
10 wird zum Schweissen der beiden seitlichen Ränder in einer senkrecht zur Zeichenebene
verlaufenden Richtung beispielsweise mittels einer Kette durch die Vorrichtung gezogen.
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Grundsätzlich wird vor dem Schweissen eines jeden Platten-Radiators
10 das Aggregat 21 nach rechts um einen gewissen Betrag ausgefahren, der sich nach
der festgestellten grössten -Abweichung des Längenmasses vom Sollmass bemisst. Dies
geschieht, damit jeder Platten-Radiatorsauf beiden Seiten genau anzentriert werden
kann.
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Fig. 6 zeigt in vergrössertem Massstab den Radiator in der Einlegestellung,
und zwar berührt er bereits mit seinen beiden zu verschweissenden Rändern 13 einen
am linken fest-' stehenden Rollschweissaggregat beweglich angeordneten Anschlag
30
und einen am rechten hin- un derbeweglichen Rollschweissaggregat beweglich angeordneten
Anschlag 31. Der Anschlag 30 ist gegen die Kraft einer Feder 32 und der Anschlag
31 gegen die Kraft einer Feder 33 in der Längsrichtung des Platten-Radiators 10
beweglich.
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Zur genauen Anzentrierung des Platten-Radiators setzt sich nun das
rechte Rollschweissaggregat nach links in Bewegung, bis zunächst die Stellung nach
Fig. 7 erreicht ist, in der der Anschlag 31 einen am Rollschweissaggregat 21 angeordneten
Endschalter 35 betätigt. Dadurch ist die richtige Position der Schweissrollen 27
und 28 bezüglich des Plattenrandes 13 erreicht.
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Nach einer weiteren Bewegung des Rollschweissaggregates 21 in der
gleichen Richtung erreichen auch auf der linken Seite die Schweissrollen 25 und
26 des Rollschweissaggregates 20 die richtige Position bezüglich des zu verschweissenden
Randes des Platten-Radiators0, sobald der mit dem Radiator nach links verschobene
Anschlag 30 den Endschalter 34 am Rollschweissaggregat 20 betätigt. Sind beide Endschalter
34 und 35 betätigt, ist auch die Bewegung des Rollschweissaggregates 21 beendet
und der Platten-Radiator ist auf beiden Seiten genau zentriert, um gleichzeitig
an beiden Rändern geschweisst zu werden. Zu diesem Zweck wird der Radiator mit der
erforderlichen Schweisageschwindigkeit zwischen den Schweissrollen hindurchgeschoben.
Nach Beendigung der Schweissung kehr das bewegliche Schweissaggregat 21 stets in
eine Ausgangsstellung zum erneuten Anzentrieren eines nächsten Platten-Radiators
zurück.
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Mit der geschilderten Anordnung ist wie eingangs geschildert, durch
das gleichzeitige Schweissen der beiden
Seitenränder des Radiators
eine beträchtliche Produktionssteigerung erreichbar, und zum anderen ist auch ein
rasches Umstellen der Vorrichtung auf eine andere Gesamtlänge des Platten-Radiators
möglich.