DE2230504C3 - Vorrichtung zur elektrischen Widerstandsschweißung von kontinuierlich bewegten Werkstücken - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur elektrischen Widerstandsschweißung von sich kontinuierlich bewegenden Werkstücken durch Legen einer Schweißnaht quer zur Bewegungsrichtung mit einem Schlitten, der mittels Mitnehmer an die Werkstücke ankuppelbar und dabei eine Strecke in Bewegungsrichtung derselben verfahrbar ist, und der einen quer zur Bewegungsrichtung verschieblichen Wagen mit einer Schweißeinrichtung trägt. Eine solche Vorrichtung ist aus der US-Patentschrift 16 94 555 bekannt.

Diese bekannte Vorrichtung dient zur Verschweißung der sich überlappenden Enden von Blechen, die in Form eines endloser. Bandes anschließend einer weiteren Glüh- oder Beizbehandlung unterzogen werden sollen. Dabei ist von vornherein nur das Legen von wenigen Nähten in größeren Abständen erforderlich.

Bei der bekannten Vorrichtung werden die einzelnen Operationen des Verfahrens, AnKlemmens usw. von Hand ausgeführt bzw. ausgelöst. Dadurch sowie dadurch, daß jeweils nur eine Quernaht gelegt wird, ist die Leistungsfähigkeit der bekannten Vorrichtung begrenzt.

Die vorliegende Erfindung ist insbesondere gedacht zum Einsatz bei der kontinuierlichen und automatischen Herstellung von einer Vielzahl von Quernähten erfordernden Teilen, z. B. Wärmetauschern oder Wandradiatoren. Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, eine Vorrichtung der bekannten Art so zu verbessern, daß mit ihr bei hoher Produktivität durchgehende Schweißnähte hoher Qualität gelegt werden können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erl'indungsgemäß der Schlitten einen zweiten derartigen Wagen trägt, der beim Schweißvorgang entgegengesetzt zur Verschieberichtung des ersten Wagens verschiebbar ist.

Wenn, wie dies zweckmäßigerweise vorgesehen wird, jeder Wagen zwei Schweißrollenpaare trägt, können in einem Arbeitsgang auf diese Weise vier Schweißnähte gleichzeitig gelegt werden,

In einer zweckmäßigen Weiterbildung sind die Schweißvorrichtungen ausgebildet als Paare von Schweißrollen, die mittels je eines Druckmittelantriebs von beiden Seiten an die Werkstücke anpreßbar sind, wobei ein Druckausgleich zwischen den Antrieben jedes Paars durch Verbindung derselben mittels Schläuchen erfolgt. Bei einer solchen Ausbildung ist eine gleichmäßige Anpressung sämtlicher Schweißrollen sichergestellt und es kann zu keinen Verzwängungen kommen.

An eich ist eine auf diese Weise verwirklichte schwimmende Lagerung von Schweißrollen bekannt; bei einer aus der US-Patentschrift 20 65 511 bekannten Maschine dient hierzu eine Parallelogrammkinematik und bei einer aus: der deutschen Patentanmeldung ρ 17 345 D, bekanntgemacht am 17. 5. 1950, bekannten Maschine sind die Elektrodenschlitten durch einen Seilzug mittels Gegengewicht ausbalanciert und ist hierzu eine hydraulische Verbindung der gegeneinander wirkenden Andrückzylinder vorgesehen.

Es ist schließlich zweckmäßig, einen Antrieb zum Rückführen des Schlittens in die Ausgangsstellung nach Lösung der Ankopplung an die Werkstücke vorzusehen. Dadurch können alle Arbeitsgänge und auch ihre Aufeinanderfolge leicht automatisiert werden, so daß insgesamt eine sehr hohe Produktivität bei der Herstellung von Werkstücken mit dicht aufeinanderfolgenden Quernähten erzielbar ist.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen wetter erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, teilweise geschnitten;

F i g. 2 den Querschnitt nach Linie H-II in F i g. 1;

Fig. 3 die elektrische Speiseschaltung für die Schweißrollen.

Die abgebildete Vorrichtung dient in einer automatischen Fließstraße zum Herstellen von Wärmeaustauschern, insbesondere von Wandradiatoren. Sie wird im Ablauf des Herstellungsverfahrens dort eingesetzt, wo das sich kontinuierlich bewegende Bandwerkstück in Längsrichtung bereits verschweißt worden ist. Die Vorrichtung legt dann in Querrichtung Doppelschweißnähte, zwischen denen das Werkstück anschließend geteilt wird.

Auf einem Träger 1 sind Führungen (Schienen) 2 befestigt, die in Längsrichtung bezüglich eines zu schweißenden Bandwerkstücks (F i g. 3) angeordnet sind. Ein Schlitten 4 ist auf den Führungen 2 verfahrbar.

Mit dem Schlitten 4 ist ein hydraulischer Antrieb 5 verbunden, dessen anderes Ende am Träger 1 befestigt ist. Dieser Antrieb 5 dient zur Rückführung des Schlittens 4 in seine Ausgangsstellung nach Ausführung einer Quernahtschweißung.

Der Schlitten 4 trägt zwei in Querrichtung bezüglich des Werkstücks 3 verfahrbare Wagen 8 und 26. Hierzu sind auf dem Schlitten 4 Führungen 6 und Antriebe 7 vorgesehen. In F i g. 1 ist nur der Aufbau des Wagens 8 im einzelnen gezeigt, da der Wagen 26 entsprechend gebaut ist.

Vier Schweißrollen 9 sind im Wagen 8 so angeordnet, daß je zwei sich oberhalb und je zwei sich unterhalb des zu schweißenden Werkstücks befinden. Die oberen Rollen 9 (F i g. 3) sind an einen ersten Transformator 10 und die unteren an einen zweiten Transformator 11

angeschlossen.

Jede Schweißrolle 9 ist auf einer Achse 12 (Fig,2) befestigt, die mittels Gelenkhebel 13 und Druckmittelantrieb 14 mit dem Gehäuse des Wagens 8 gelenkig verbunden ist.

Die Arbeitsräume der koaxial angeordneten Druckmittelantriebe 14 (paarweise des oberen und des unteren) sind durch einen biegsamen Schlauch 15 miteinander verbunden. Eine solche Verbindung der Druckmittelantriebe 14 gewährleistet eine schwimmende Lagerung der Schweißrollen 9 in vertikaler Richtung und deren Selbstf.instellung auf der Oberfläche des Werkstücks 3, ohne daß die für das Schweißen notwendige Andruckkraft jeder Schweißrolle 9 an die Oberfläche des Werkstücks 3 beeinträchtigt würde.

Damit der Arbeitsteil jeder Schweißrolle 9 während des Schweißprozesses die vorgegebene Form beibehält, sind Ratschen (Fig. 1) vorgesehen, mittels welcher die Schweißrollen 9 in einem bestimmten Winkel um die wassergekühlten, stromzuführenden Achsen 12 gedieht werden.

Jede stromzuführende Achse 12 ist von zwei nicht gezeigten Wälzlagerungen getragen, zwischen denen sie mit stromzuführenden abgefederten Klemmen 17 in Berührung steht.

Der Transformator 10 ist durch biegsame Schienen 18 und 19 mit den oberen Schweißrollen 9, und der Transformator 11 ist durch biegsame Schienen 20 und 21 mit den unteren Schweißrollen 9 verbunden.

Da es im Betrieb der Vorrichtung zu einem Abschmelzen des Arbeitsteils der Schweißrollen 9 kommen kann, hat jeder Wagen 8 und 26 eine nicht gezeigte Putzvorrichtung zum Putzen und Schleifen der Schweißrollen 9.

Der Schlitten 4 hat einen Mitnehmer 22, mit dessen Hilfe seine synchrone gemeinsame Bewegung mit dem Werkstück während des Legens der Quernähte zustandekommt. Dieser Mitnehmer 22 besteht aus Hebeln 23, die im Gehäuse des Schlittens 4 oberhalb und unterhalb des Werkstücks 3 angelenkt und mit Druckmittelantrieben 24 verbunden sind.

Die stromzuführenden Kabel und die Druckmittelversorgungsleitungen sind zu Strängen 25 zusammengefaßt, die eine Zweikoordinatenbewfgung der Vorrichtungermöglichen.

Der konstruktiv gleich aufgebaute Wagen 26 wird durch seinen Querantrieb auf dem Schlitten 4 entgegengesetzt zum Wagen 8, also im Gegentakt zu diesem verfahren.

Der Betrieb der beschriebenen Vorrichtung verläuft wie folgt:

Das zu schweißende Bandwerkstück 3 kommt von den Spannwalzenvorrichtungen einer automatischen Taktstraße. In Materialfließrichtung hinter der Schweißvorrichtung befindet sich eine nicht gezeigte Zugvorrichtung, die das Bandwerkstück kontinuierlich vorwärts bewegt.

Auf der Oberfläche des Bandwerkstücks 3 sind zwischen den später durch Trennung an dieser Stelle entstehenden Radiatoren Vertiefungen 27 vorgesehen. Eine in die Vertiefung 27 des Werkstücks 3 einfallende Rolle eines nicht dargestellten Kommandogerätes gibt ein Signal an den Hydraulikantrieb 5, der den Schlitten 4

ίο in Bewegungsrichtung des Werkstücks 3 mit einer Geschwindigkeit bewegt, die kleiner als die des Werkstücks ist.

Die Rolle eines zweiten Kommandogerätes gibt bei ihrem Einfallen in die Vertiefung 27 des Werkstücks 3 ein Signal an den Antrieb 24 des Mitnehmers 22, unter dessen Wirkung die Hebel 23 das Werkstück 3 erfassen, so daß der Schlitten 4 bewegungsmäßig mit dem Werkstück 3 gekoppelt wird und sich synchron mit diesem bewegt. Der hydraulische Antrieb 5 wird dabei abgeschaltet.

Die sich bewegenden Hebel 23 des Mitnehmers 22 wirken auf die Druckmittelantriebe 14 der oberen und unteren Schweißrollen 9 so ein, daß diese zusammengeführt und auf der Oberfläche des zu schweißenden Werkstücks 3 in der Vertiefung 22 zwischen den späteren Radiatoren eingestellt werden. Es wird eine vorgegebene Zeitverzögerung eingehalten und die Antriebe 7 der Wagen 8 und 26 eingeschaltet.

Danach schalten sich die Transformatoren 10 und 11 ein, von denen der Strom den Schweißrollen 9 zugeführt wird, und es erfolgt das gleichzeitige Schweißen des Werkstücks 3 längs zweier Quernahtpaare. Der Weg der Wagen 8 und 26 wird durch die Nahtlänge bestimmt. Hiernach schalten sich die Transformatoren 10 und 11 ab und die Stromzufuhr zu den Schweißrollen 9 wird unterbrochen. Es werden die Antriebe 14 der Schweißrollen 9 eingeschaltet, die die Rollen in vertikaler Richtung auseinanderführen.

Bei Auseinanderführen der Schweißrollen 9 schalten sich die Antriebe 24 der Hebel 23 des Mitnehmers 22 ein, welcher das Werkstück 3 freigibt, und es wird der Hydraulikantrieb 5 eingeschaltet, der den Schlitten 4 mit der vom Werkstück 3 gelösten Maschine in die Ausgangsstellung bringt.

Auf den Führungen (Schienen) 2 des Schlittens 4 befindet sich ein Strcckenschalter (nicht abgebildet), welcher den Hydraulikantrieb 5 abschaltet. Der Schlitten 4 wird durch Federn gedämpft.

Im weiteren wiederholt sich das Spiel und die Schweißrollen 9 führen zwei neue Schweißnahtpaare aus, wobei die Wagen 8 und 26 sich wiederum im Gegentakt in die jeweilige Ausgangsposition zurückbewegen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur elektrischen Widerstandsschweißung von sich kontinuierlich bewegenden Werkstücken durch Legen einer Schweißnaht quer zur Bewegungsrichtung mit einem Schlitten, der mittels Mitnehmer an die Werkstücke ankuppelbar und dabei eine Strecke in Bewegungsrichtung derselben verfahrbar ist, und der einen quer zur Bewegungsrichtung verschieblichen Wagen mit einer Schweißeinrichtung trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (4) einen zweiten derartigen Wagen (26) trägt, eier beim Schweißvorgang entgegengesetzt zur Verschieberichtung des ersten Wagens (8) verschiebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißeinrichtung ausgebildet ist als Paare von Schweißrollen (9), die mittels je eines Druckmittelantriebs (14) von beiden Seiten an die Werkstücke anpreßbar sind, wobei ein Druckausgleich zwischen den Antrieben jedes Paars durch Verbindung derselben mittels Schläuchen (15) erfolgt.

3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Antrieb (5) zum Rückführen des Schlittens (4) in die Ausgangsstellung nach Lösung der Ankopplung an die Werkstükke(3).

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