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Bezeichnung: Verfahren zum laufenden Verschweißen unmittelbar folgender
Kettenglieder und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zum laufenden Verschweißen unmittelbar aufeinanderfolgender Kettenglieder
auf einer elektrischen Kettengliedschweißmaschine.
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Bei den bisherigen Verfahren wurden die jeweils um 90 ° versetzten
Schweißstöße der Kettenglieder einer vorgebogenen Kette in der Kettengliedschweißmaschine
in der Weise transportiert, daß das jeweils zu schweißende Kettenglied im Sattel
der Kettengliedschweißmaschine - mit dem Schweißstoß aufrecht nach oben stehend
-positioniert wurde. Dementsprechend konnte nur jedes zweite Kettenglied geschweißt
werden, so daß zur vollständigen Verschweissung der Kette zwei Maschinendurchläufe
erforderlich waren. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes
Kettenschweißverfahren zu schaffen, mit deasen Hilfe es möglich ist, in einet Durchlauf
die uruittrlbrr hintereinander folgenden Kettenglieder
zu verschweißen.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die zu
beiden Seiten des' zu schweißenden Kettengliedes befindlichen Kettenglieder unter
gleichzeitiger Aufbringung einer in Kettendurchlaufrichtung wirkenden Spannkraft
in einer Ebene ausgerichtet werden, und daß anschließend das zu schweißende Kettenglied
in seiner von den beiden Schenkelachsen festgelegten und unter 90 ° zur Richtebene
verlaufenden Ebene angehoben und in der Schweißposition gehalten wird. Mit Hilfe
dieses Verfahrens ist es möglich, unter Ausnutzung der Richtwirkung der Kettenglieder
aufeinander, jeweils das zu schweißende Kettenglied ohne umständliche Wendevorrichtungen
aufzurichten und bis zur endgültigen Festlegung in der Schweißposition durch die
Stauchstähle und/oder die Elektroden ausgerichtet zu halten.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß je ein Teilstück sowohl der ungeschweißten als auch dergeschweißten Kette auf
den durchgehenden Kettengliedschenkeln ihrer Kettenglieder geführt wird, wobei die
Spalte bzw. die Schweißstellen der einzelnen Kettenglieder oben liegen, und daß
jeweils die dem zu schweißenden Kettenglied unmittelbar benachbarten Kettenglieder
(Nachbarglieder) durch Anheben in eine gegemeinsame, jeweils durch die beiden Schenkelachaen
beider Nachbarg2:L.der festgelegten ebene auryeriohtet werden. Diese Verfahren hat
den Yortetl, daß durch den PUhrun6Storgang gewEhrletatet ist,'
daß
die Spalte der vorgebogenen Kettenglieder immer auf der den Schweißelektroden zugekehrten
Seite liegen und daß durch das Anheben wenigstens die beiden Nachbarglieder sich
unabhängig von der Führung in-der gemeinsamen Ebene einstellen können und so das
zu schweißende Kettenglied in einer etwa senkrecht zur-Riebtebene verlaufenden Ebene
ausrichten, so daß nunmehr das zu schweißende Kettenglied vom Sattel erfaßt und
in Schweißposition weiter angehoben werden kann.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur.Durchführung des
Verfahrens an einer Kettenschweißmaschine mit Schweißelektroden, Stauchstählen und
einem Sattel für das zu schweißende Kettenglied unterhalb der Schweißposition sowie
mit der Schweißposition zugeordneten Führungen für den zu- und den ablaufenden Kettenstrang.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen im
Bereich der Schweißposition jeweils in einem solchen Abstand vom Sattel enden, daß
die wenigstens die zu beiden Seiten des zu schweißenden Kettengliedes befindlichen
Nachbarglieder von unten frei zugänglich sind, daß ferner in Kettendurchlaufrichtung
gesehen zu beiden Seiten des Sattels je ein bewegbares Richtelement für die beiden
Nachbarglieder angeordnet ist und daß der Sattel vertikal in Bezug auf die Schweißposition
auf- und ab bewegbar und in der Schweißposition arretierbar ausgebildet ist. Mit
Hilfe einer derartigen Vorrichtung ist es in einfacher Weise möglich, die beiden
Nachbarglieder nach dem erfindungsgemäßen Verfahren über die beiden bewegbaren Richtelemente
in einer gemeinsamen Ebene auszurichten
und so durch den vertikal
bewegt und arretierbaren Sattel das sich in einer senkrecht zur Richtebene aufrichtende,
zu schweissende Kettenglied in die Schweißposition zu führen. Der Sattel ist zur
Entlastung der Hubeinrichtungen arretierbar ausgebildet, so daß der auf das zu schweißende
Kettenglied wirkende Preßdruck der Stauchstähle und der Elektroden nicht auf die
Hubeinrichtung übertragen wird sondern von der Arretierung abgefangen wird.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß die beiden Richtelemente je eine Richtkante aufweisen, die in Richtstellung
die beiden Nachbarglieder in einer gemeinsamen Ebene halten und daß die Richtelemente
mit wenigstens einer gemeinsamen Antriebseinrichtung, vorzugsweise mit j zu e einer
eigenen Antriebseinrichtung in Verbindung stehen. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung ist besonders vorteilhaft, wenn die beiden-Richtelemente von unten
an die Nachbarglieder heranführbar ausgebildet sind. Hierdurch ist es möglich, die
Richtelemente, zumindest aber ihre Bewegungsübertragungseinrichtungen und den Antrieb
in den Bereich unterhalb des durchlaufenden Kettenstranges zu verlegen, so'daß die
Stauchstähle, Elektroden und Abgratvorrichtungen in ihrer Funktion nicht behindert
werden.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist es besonders vorteilhaft,
daß die beiden Richtelemente jeweils in einer Vertikalebene schwenkbar gelagert
sind. Hierdurch ist es mit Vorteil möglich, die Lagerung außerhalb des Einflußbereiches
der.
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Schweißstellen anzuordnen, so daß keinerlei Beschädigungen durch Schweißspritzer
etc. auftreten können. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß eine ggf. verstellbare
Hebelübersetzung für die Richtelemente vorgesehen werden kann, so daß eine Anpassung
an unterschiedliche Kettengliedgrößen bei einem möglichst kurzen Richthub der Richtelemente
erreicht werden kann. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Schwenkpunkt
oberhalb des Kettenstranges angeordnet ist. Bei einer derartigen Anordnung ist es
trotz der Ausbildung als Schwenkarm möglich, im Bereich der Richtkanten der Richtelemente
eine annähernd geradlinig verlaufende ,vertikal gerichtete Bewegung für den Richthub
zu erzeugen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß der Sattel auf einer mit einem Antrieb verbundenen Hubeinrichtung vorzugsweise
lösbar befestigt ist, die mit einer Einrichtung zur Höheneinstellung des Sattels
versehen ist. Mit Hilfe dieser Anordnung ist in einfacher Weise eine Anpassung der
Vorrichtung an die unterschiedlichen Kettengliedgrößen unterschiedlicher Kettentypen
möglich.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vors daß
die Führungen für den zu- und den ablaufenden Kettenstrang rinnenförmig ausgebildet
sind und daß wenigstens jeweils an den der Schweißposition zugekehrten Enden die
Seitenwände der Rinnen in Bezug auf die Rinnenweite einstellbar ausgebildet sind.
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Durch diese Anordnung ist in einfacher Weise eine genaue Einstellung
der Führungen auf die einzelnen Kettengliedgrößen möglich und zwar so, daß gewährleistet
ist, daß die Kettenglieder jeweils auf ihren durchgehenden Kettengliedschenkeln
geführt werden und so die Schweißstöße bzw. die Schweiß stellen des zu- bzw; ablaufenden
Kettenstranges oben liegen und so in einfacher Weise jedes Kettenglied in Bezug
auf die Richtebene in der Führung unter 450 ausgerichtet ist.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß im Bereich
der der Schweißposition abgewandten Enden der Führungen Mittel zur Erzeugung einer
weitgehend in Kettenrichtung wirkenden Spannkraft angeordnet sind. Diese Mittel
bestehen gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung jeweils aus der mit einem steuerbaren
Antrieb versehenen Transporteinrichtung für den jeweiligen Kettenstrang. Die Spannkraft
wird in der Weise unmittelbar über den Antrieb der Transporteinrichtung erzeugt,
daß der Transport im Bereich des zulaufenden Kettenstranges mit einer etwas geringeren
Geschwindigkeit erfolgt als der Transport im Bereich des ablaufenden Kettenstranges,
so daß die Kette zwischen beiden Transporteinrichtungen leicht verspannt wird und
so im Zusammenwirken mit den Richtkanten der Richtelemente das zu schweißende Kettenglied
aufgerichtet wird. Die Spannkraft kann hierbei auch durch eine zwischen dem jeweiligen
Führungsende und einem mit Abstand vom FUhrungsende angeordneten Transportrad durchhängenden,
hinsichtlich seiner Länge vorbestimmten Kettenteilstück erzeugt werden.
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In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Mittel zur
Erzeugung der Spannkraft aus wenigstens einer federbelasteten Klinke, die in den
Eettenstrang eingreift, wobei die Federkraft der Klinke in etwa entgegengesetzt
zur Durchlaufrichtung des Kettenstranges wirkt.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist es schließlich vorteilhaft, daß
die Führungen untereinem Winkel zu einer vertikal durch die Schweißposition verlaufenden
Achse vorzugsweise. symmetrisch angeordnet sind, wobei das Zu- und das Ablaufende
der Führungen unterhalb der Schweißposition liegt. Hierbei kann der Winkel je-900
der Führung erfindungsgemäßwengeriIs , vorzugsweise aber etwa 0 20 ° gegenüber der
Horizontalen betragen. Durch die Anordnung der beiden Führungen unter einem Winkel,
vorzugsweise bei einem Winkel bei etwa 20 °, wird auf das zu schweißendeKettenglied
von den beiden ausgerichteten Nachbargliedern eine optimale Richtkraftwirkung beim
Anheben des zu schweißenden Kettengliedes in die Schweißposition erzeugt.
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Die Erfindung wird anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Maschine in vereinfachter Darstellung, Fig. 2 einen Schnitt gemäB II-II in Fig.
1.
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In einem nicht näher bezeichneten Maschinengestell sind oberhalb eines
vertikal beweglichen Sattels 1 zwei Stauchstähle 2, 3 sowie zwei vorzugsweise paarweise
ausgebildete Elektroden 4, 5 angeordnet. Sowohl die Stauchstähle wie auch die Elektroden
sind in bekannter Weise bewegbar ausgebildet, so daß sie an das zu schweißende,
vom Sattel 1 in die Schweißposition geführte Kettenglied anlegbar sind.
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Der Sattel ist lösbar auf einer Führungsstange 6 befestigt, die mit
einem Kniehebel trieb 7 verbunden ist. Zwischen dem Gelenk 8 des Kniehebeltriebes
und der Führungsstange 6 ist ein Zwischenstück 9 angeordnet, über das die Höhenlage
des Sattels 1 in angehobener Stellung eingestellt werden kann und so eine Anpassung
an unterschiedliche Kettengliedgrößen möglich ist.
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Der Kniehebel trieb ist im Bereich seines Kniegelenkes 10' mit einer
Antriebseinrichtung 11 verbunden, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
als doppelt wirkender Hydraulikzylinder ausgebildet ist. Zur Begrenzung des Rückholhubes
ist vorteilhaft, wenn auf der Kolbenstange 12 ein lösbarer Anschlag 13, beispielsweise
in Form eines Ringspannelementes angeordnet ist. Dieser Anschlag muß in Bezug auf
die Kolbenstange so angeordnet werden, daß der Stellbereich der Kolbenstange in
jedem Fall außerhalb der Dichtungen des Zylinders liegt. Zur Beeinflussung der Hubgeschwindigkeit
des Kniehebeltriebes ist es vorteilhaft, wenn die Kolbenstange an dem unteren Hebel
7' lösbar befestigt ist, so daß über mit Abstand voneinander angeordnete Verbindungslöcher
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unterschiedliche Hebelübersetzungen für die Einleitung der Stellkraft des Antriebszylinders
eingestellt werden können.
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Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Ausbildung der Hubvorrichtung
als Kniehebeltrieb beschränkt. Es ist leicht einzusehen, daß in gleicher Weise die
Hubvorrichtung als Kurvenscheibe, in der Art eines Ziehkeilverschlusses oder in
ähnlicher Weise ausgebildet sein kann. Ein wesentliches Erfordernis für alle Hubvorrichtungen
ist lediglich, daß eine Arretierungsmöglichkeit in angehobener Stellung, d. h. also
ein Schweißstellung.
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möglich ist, um die von den Stauchstählen und den Elektroden ausgeübten
Druckkräfte aufnehmen zu können.
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In Kettendurchlaufrichtung gesehen (Pfeil 15) sind zu beiden Seiten
des Sattels Führungen 16, 17 für den Kettenstrang angeordnet. Hierbei sind die Seitenwände
18 der rinnenförmig ausgebildeten Führungen wie aus Fig. 2 ersichtlich in Bezug
auf die Rinnenweite einstellbar ausgebildet, so daß die Glieder des Kettenstranges
so geführt werden, daß sie jeweils unter 45 ° zum Rinnenboden liegen.
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Die Führungen enden im Bereich des Sattels mit einem solchen Abstand,
daß genügend Raum bleibt, vorzugsweise von unten her ein Richtelement zwischen Sattel
und Endkante der Führung hindurchzuführen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
bestehen die Richtelemente aus einem Steg 19, der an einem schwenkbar gelagerten
Arm 20 befestigt ist. Der Schwenkarm 20 steht mit einer
Antriebseinrichtung
beispielsweise einem Hydraulikzylinder 21 in Verbindung, so daß er entsprechend
dem Pfeil 22 hin- und her geschwenkt werden kann. -Wie aus der Darstellung.ersichtlich,
sind die beiden Führungen 18 unter einem Winkel vorzugsweise symmetrisch zu einer
vertikal durch die Schweißposition verlaufenden' Achse 23 angeordnet.
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Das Zu- und das Ablaufende der Führungen liegt somit unterhalb der
Schweißposition, so daß bei der Anordnung jeweils eines Transportrades 24 und 25
für den Zu- und den Abtransport mit Abstand vom Rinnenende ein in seiner Länge vorbestlmmbares
und einstellbares Kettenstück 26 gebildet werden kann, daß durch sein Gewicht die
zur Unterstützung der Richtwirkung der Richtelemente erforderliche Spannkraft erzeugt.
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Anstelle der Erzeugung der Spannkraft durch das Eigengewicht eines
Kettenteilstückes ist es auch möglich, die TransportrEder 24 und 25 fluchtend mit
den Führungen anzuordnen und durch eine geringe Differenz g eschwindigkeit zwischen
dem Ablaufrad 25 und für dem Zulaufrad 24veine leichte Verspannung des zwischen
den beiden Transporträdern befindlichen Kettenstranges zu sorgen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren läuft nun wie folgt ab: Der Sattel
1 und die Richtelemente 19 befinden sich in abgesenkter Position, so daß der Kettenstrang
über eine nicht näher dargestellte Kettentransporteinrichtung soweit 'bewegt wird,
daß das zu schweißende Kettenglied 27 in eine Position unterhalb der Schweißposition
gelangt. Nunmehr werden die Richtelemente 19
über ihre Antriebe
21 soweit hochgeschwenkt, daß die Nachbarglieder 28 zu dem zu verschweißenden Kettenglied
27 leicht angehoben werden und mit der durch ihre beiden durchlaufenden Schenkel
gebildeten Ebene voll auf der Richtkante des Richtelementes 19 aufliegen. Da beispielsweise
durch einstellbare Anschläge 29 dafür gesorgt ist, daß die Richtkanten der beiden
Richtelemente 1 19 in einer Ebene liegen, richten sich auch die beiden Nachbarglieder
28 entsprechend aus und richten so das zu schweißende Kettenglied 27 unter dem zusätzlichen
Einfluß der Spannkraft auf. Nun wird über die Hubvorrichtung der Sattel 1 soweit
angehoben, daß er das zu schweißende Kettenglied in die gestrichelt dargestellte
Position 27' führt, wobei die Nachbarglieder 28 eine entsprechend geneigte Lage
einnehmen. Da die Führungen zur Horizontalen unter einem Winkel a von vorzugsweise
20 ° angeordnet sind, wird so von den Nachbargliedern eine optimale Richtkraft auf
das zu schweißende Kettenglied 27 ausgeübt, so daß dieses in der Schweißposition
27' ohne zusätzliche Richtelemente auf dem Sattel praktisch genau vertikal ausgerichtet
ist.
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Anschließend werden die Stauchstähle und die Elektroden an das Kettenglied
27 herangeführt, während gleichzeitig die nun nicht mehr mit dem Kettenstrang in
Berührung stehenden Itichtelemente abgesenkt werden. Nach erfolgtem Schweißvorgang
werden zunächst die Elektroden und dann nach einer durch die SchweiBbedingung vorgegebenen
Zeit die Stauchstähle zurückgefahren. Anschließend wird der Sattel 1 abgesenkt und
80 das nunmehr fertig geschweißte Kettenglied freigegeben. Durch die Transporteinrichtung
wird
nunmehr das nächste Kettenglied 4n seine vorbestimmte Lage
oberhalb des Sattels 1 gebracht, wobei das gerade geschweißte Glied die Funktion
des Nachbargliedes übernimmt, während das voraufgegangene NachbarglieQ sich wieder
wie in Fig. 2 dargestellt unter 45 ° zum Rinnenboden in die Führung legt. Anschließend
setzt der zuvor beschriebene Schweißvorgang von neuem ein. Es ist leicht zu ersehen,
daß durch das erfindungsgemäße Schweißverfahren hohe Fertigungsgeschwindigkeiten
möglich sind da alle Bewegungsvorgänge mit praktisch kurzem Hub, d. h. in kürzester
Zeit durchgeführt werden können, wobei als Endprodukt eine vollständig geschweißte
Kette aus der Maschine abgezogen wird. Es entfallen somit innerbetriebliche Transport
mit allen ihren Nachteilen, wie sie bei der bisherigen Verfahrensweise notwendig
waren. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
wenn am Sattel eine Einrichtung zur Erzeugung eines magnetoelektrischen Kurzschlusses
angeordnet ist, die auf das zu verschweißende Kettenglied an der Seite des noch
ungeschweißten Kettenstranges einwirkt. Durch diese Maßnahme kann mit Vorteil die
auf den Schweißvorgang wirkende elektromagnetische Unsymmetrie ausgeglichen werden,
die dadurch bewirkt wird, daß auf einer Seite ein vollständig geschweißtes, d.h.
geschlossenes Kettenglied mit dem zu schweißenden Kettenglied in Verbindung steht
während auf der anderen Seite ein noch ungeschweißtes Kettenglied sich befindetdessen-magnetischer
Fluß infolge des Luftspaltes einen wesentlich anderen Wert aufweist. Dies kann in
der einfachsten Weise dadurch bewirkt werden, daß ein entsprechend dimensionierter
Bolzen 30 auf der Seite des ungeschweißten
Kettenstranges durch
das zu schweißende Kettenglied so hindurchgesteckt wird, daß auf beiden Seiten eine
Verbindung mit dem Maschinengestell besteht. Es entsteht ein in Bezug auf die eleR-tromagnetische
Wirkung. geschlossener Kreis, der in seinem Einfluß auf den Schweißvorgang dem Einfluß
des Kettengliedes 28 entspricht. Aus diesem Grund muß der Bolzen 30 entsprechend
dimenkann sioniert werden. Anstelle eines durchgesteckten Bolzensveine entsprechend
dem Draht des Kettengliedes umfassende zangenförmige Einrichtung vorgesehen sein.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform be-.:
schränkt. Insbesondere können die Sättel statt auf Schlitten auf Schwenklagern abgestützt
sein. Dies kann beispielsweise so geschehen, daß unterhalb, zweckmäßig in Verlängerung
eines jeden Sattels ein Stützstempel angeordnet ist, und daß beide Stützstempel
am anderen Ende um eine gemeinsame Achse schwenkbar gelagert sind. Die jeweiligen
Antriebe bewirken dann die Querbewegung der Kette durch Verschwenken der Sättel
(vgl. Fig.2a).
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AnsPrUche: