DE2408971C3

DE2408971C3 - Verfahren zum elektrischen Verschweißen unmittelbar aufeinanderfolgender Kettenglieder und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2408971C3
Application number: DE19742408971
Authority: DE
Inventors: Günter 5000 Köln Krumholz
Original assignee: Meyer Roth & Pastor Maschinenfabrik 5000 Koeln De GmbH
Current assignee: Meyer Roth & Pastor Maschinenfabrik 5000 Koeln De GmbH
Priority date: 1974-02-25
Filing date: 1974-02-25
Publication date: 1984-05-03
Also published as: CH598883A5; DE2408971B2; DE2408971A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrischen Schweißen unmittelbar aufeinanderfolgender, zu einem Kettenstrang ineinandergefügter, C-förmig vorgebogener Kettenglieder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Das Verfahren entsprechend dem Oberbegriff (Gattungsbegriff) des Anspruchs 1 ist in der nachveröffentlicht.en DE-PS 23 47 768 des älteren Patent 23 47 768 beschrieben. Bei dem Verfahren gemäß dem älteren Patent werden die beiden Teilstücke der Kette zu beiden Seiten des Scheitelpunkteis in einer Zwangsführung so gehalten, daß die jeweils benachbarten Kettenglieder exakt unter 90° zueinander gehalten werden. Diese Zwangsführungen sind in bezug auf das sich im Scheitelpunkt befindende, aufgerichtete Kettenglied so ausgerichtet daß die jeweils gemeinsame Ebene der beiden unter 90° zueinanderstehenden Reihen von Kettengliedern mit der Ebene des sich im Scheitelpunkt befindenden, aufgerichteten Kettengliedes jeweils einen Winkel von höchstens 45° einschließt. Bei diesem Verfahren wird jeweils nach einem Transporthub das sich dann im Scheitelpunkt befindliche Kettenglied durch ein zangenartiges Richtelement, das an die beiden Kettengliedschenkel angedrückt wird, unter Drehen um die Längsachse aufgerichtet und festgehalten, bis die Stauchstähle an den Krümmungen zur Anlage kommen. Während bei den bisherigen Verfahren des Standes der Technik die Kettenglieder mit jeweils um 90° zueinander versetzten Schweißstößen zu der Kettengliedschweißmaschine in der Weise transportiert wurden, daß das jeweils zu schweißende Kettenglied im Sattel der Kettengliedschweißmaschine mit dem Schweißstoß aufrecht nach oben stehend positioniert wurde und dementsprechend auch nur jedes zweite Kettenglied geschweißt werden konnte, so daß zur vollständigen Schweißung der Kette zwei Masehinendurchläufe erforderlich waren, ermöglicht das Verfahren gemäß dem älteren Patent durch die spezielle Führung der Kettenglieder und die Dreh- bzw. Ausrichteinrichtung für das schweißende Glied ein Schweißen der unmittelbar aufeinanderfolgenden Kettenglieder, d. h. das vollständige Schweißen der Ketten in einem Durchgang.

Das Schweißen von unmittelbar aufeinanderfolgenden Kettengliedern ist zwar im Prinzip aus der US-PS 24 05 510 schon bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist jedoch zu beiden Seiten der durch die Stauchstähle und die Schweißelektroden gebildeten Schweißstation je eine mit einem Kreuzschlitz versehene Wendehülse angeordnet, durch die der Kettenstrang hindurchgeführt ist und die mit einem Antrieb verbunden ist, der eine Drehung der Hülse um ihre Längsachse ermöglicht. Nachteilig ist dabei, daß einerseits für ein exaktes Ausrichten des jeweils in die Schweißposition gelangenden Kettengliedes die Kreuzschlitze der Wendehülsen, die sehr verschleißanfällig sind, sehr genau auf die Abmessungen der Kettenglieder des jeweils zu Schweißenden Kettenstrarpes abgestimmt sein müssen, daß andererseits es sich jedoch nicht vermeiden läßt, daß zum einen beim Biegen der Kettenglieder die freien Enden am Schweißspalt etwas aus der Kettengliedebene seitlich herausragen und zum anderen selbst bei einem Entgraten in der Schweißstation geringfügige, für die normale Benutzung der Kette unschädliche Restgrate verbleiben. Beides kann zu erheblichen Störungen während des Betriebes führen. Darüber hinaus ist zur Durchführung des Kettentransportes und des Wende- bzw. Ausrichtvorganges ein erheblicher, konstruktiver Aufwand erforderlich, der zwangsläufig zu einer langsamen Taktfolge der einzelnen Arbeitstakte führt.

Ausgehend von einem ^'erfahren der eingangs genannten Gattung liegt dci Frfirdiini: die Aufgabe zugrunde das möglichst schnell und einfach durchzuführende Schweißen unmittelbar aufeinanderfolgender Kettenglieder in der Weise zu ermöglichen, daß das Drehen bzw. Ausrichten der zu schweißenden Kettenglieder ohne zusätzliche Nebenzeiten und mit einem Minimum an mechanischer Einwirkung auf die Kette erfolgen kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 wiedergegebenen

ίο Verfahrensschritte gelöst

Von Vorteil ist beim erfindungsgemäßen Verfahren, daß die auf beiden Seiten des jeweils als nächtes zu schweißenden Kettengliedes befindlichen Kettenglieder, die sogenannten Nachbarglieder lediglich in einer gemeinsamen horizontalen Ebene ausgerichtet werden müssen, um zu erreichen, daß automatisch unter dem Einfluß der in Kettendurchlaufrichtung aufzubringenden Spannkraft das zu schweißende Kettenglied sich in die Schweißlage aufrichtet. Etwaige Durchmesser- oder Formdifferenzen einzelner Kettenglieder haben keinerlei Auswirkungen auf die Führung und/oder auf den Dreh- bzw. Ausrichtvorgang des zu schweißenden Kettengliedes. Da der Drehvorgang, d. h. das Aufrichten des zu schweißenden Kettengliedes bei entsprechender Anordnung der Richtelemente schon während des Transporthiibes erfolgen kann, ist eine entsprechende Verkürzung der erforderlichen Taktzeiten für jeden einzelnen Schweißtakt möglich.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im Anspruch 2 beschrieben.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens entsprechend dem auf dem Gegenstand des älteren Patent beruhenden Oberbegriff des Anspruchs 3, deren erfindungsgemäße, konstruktive Merkmale zur vorrichtungstechnischen Lösung der vorstehend genannten Aufgabe im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 3 erfaßt sind.

Mit Hilfe der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung ist es in einfacher Weise möglich, die beiden Nachbarglieder nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer gemeinsamen Ebene auszurichten und unter der Wirkung dieser Nachbarglieder oberhalb des vertikal bewegbaren Sattels das jeweils zu schweißende Kettenglied aufzurichten und anschließend in die Schweißposition zu führen. Der Sattel ist zur Entlastung der Hubeinrichtung 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 und so die Hubeinrichtung entlastet.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung ist im Anspruch 4 beschrieben. Während es grundsätzlich möglich ist, den Sattel so weit abzusenken, daß das Ausrichten der beiden Nachbarglieder in einer gemeinsamen Richtebene durch gegenüber den Endkanten der Führungen feststehende Richtelemente erfolgen kann, hat die Ausgestaltung gemäß dem Anspruch 4 den Vorteil, daß über die Antriebseinrichtung eine Relativbewegung zwischen Richtelement und Führung durchgeführt werden kann, durch die die Drehbeweglichkeit der Kettenglieder, die den in die Richtebene einlaufenden Nac^bargliedern in den Führungen benachbart sind, verbessert wird. Neben dem Anheben der beiden

μ Richtelemente durch die Antriebseinrichtung kann der gleiche Effekt grundsätzlich auch durch ein Absenken der Führungen bei entsprechend starr angeordneten Richtelementen erzielt werden, wobei dann das zu

schweißende Kettenglied während des Richtvorganges bereits auf den Sattel auflaufen kann.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Ansprüchen 5 bis 16.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Maschine in vereinfachter Darstellung,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß H-Il in Fig. I.

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 27' geführte Kettenglied 27 anlegbar sind.

Der Sattel 1 ist lösbar auf einer Führungsstange 6 befestigt, die mit einem Kniehebeltrieb 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, wodurch eine Anpassung an unterschiedliche Kettengliedgrößen möglich ist.

Der Kniehebeltrieb 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 T lösbar befestigt ist, so daß über mit Abstand voneinander angeordnete Verbindungslöcher 14 unterschiedliche Hebelübersetzungen für die Einleitung der Stellkraft des Antriebszylinders eingestellt werden können.

Die Vorrichtung 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 Hubvorrichtung ist lediglich, daß eine Arretierung in angehobener Stellung, d. h. in der Schweißsteiiung möglich ist, um die von den Stauchstählen und den Elektroden ausgeübten Druckkräfte aufnehmen zu können.

In Kettendurchlaufrichtung gesehen (Pfeil 15) sind zu beiden Seiten des Sattels 1 Führungen 16, 17 für den Kettenstrang angeordnet. Diese Führungen sind mit Seitenwänden 18 versehen, durch die ein seitliches Abrutschen des Kettenstranges vermieden wird. Zur Anpassung an unterschiedliche Kettengliedgrößen sind die Seitenwände 18 in bezug auf ihren Abstand zueinander einstellbar ausgebildet.

Die Führungen enden im Bereich des Sattels mit einem solchen Abstand, daß genügend Raum bleibt, um von unten her jeweils ein Richtelement 19 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, wobei die Bewegung nach oben durch einen Anschlag 29 begrenzt ist.

Wie aus der Darstellung ersichtlich, sind die beiden Führungen 16, 17 unter einem Winkel symmetrisch zu

ίο einer vertikal durch die Schweißposition verlaufenden Achse 23 angeordnet. Der Zulaufanfang und das Ablaufende der Führungen liegen unterhalb der Schweißposition. Bei Anordnung jeweils eines Transportrades 24 und 25 für den Zu- und den Abtransport

!5 der Kette mit Abstand von den von der Schweißposition abgewandten Führungsenden kann ein in seiner Länge vorbestimmbares und einstellbares Kettenstück 26 auf jeder Seite gebildet werden, daß durch sein Gewicht die zur Unterstützung der Richtwirkung der Richtelemente 19 erforderliche Spannkraft erzeugt.

Anstelle der Erzeugung der Spannkraft durch das Eigengewicht eines Kettenteilstückes ist es auch möglich, die Transporträder 24 und 25 fluchtend mit den Führungen anzuordnen und durch eine geringe Differenzgeschwindigkeit zwischen dem Ablaufrad 25 und dem Zulaufrad 24 für eine leichte Verspannung des zwischen den beiden Transporträdern befindlichen Kettenstranges zu sorgen.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Der Sattel 1 und die Richtelemente 19 befinden sich zunächst in abgesenkter Position. Der Kettenstrang wird über eine nicht näher dargestellte Kettentransporteinrichtung soweit bewegt, daß das zu schweißende Kettenglied 27 in eine Position unterhalb der Schweißposition 27' gelangt. Hierbei werden die Richtelemente 19 über ihre Antriebe 21 so weit hochgeschwenkt, daß die Nachbarglieder 28 des zu schweißenden Kettegliedes 27 leicht angehoben werden und mit der durch ihre beiden durchlaufenden Schenkel gebildeten Ebene jeweils voll auf der Richtkante des Richtelementes 19 aufliegen. Da beispielsweise durch einstellbare Anschläge 29 dafür gesorgt ist, daß die Richtkanten der beiden Richtelemente 19 in einer Ebene liegen, richten sich auch die beiden Nachbarglieder 28 entsprechend aus und richten so das zu schweißenden Kettenglied 27 unter dem zusätzlichen Einfluß der Spannkraft auf. Nun wird über die Hubvorrichtung der Sattel 1 so weit angehoben, daß der 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 λ von etwa 2ö⁼ angeordnet sind, wird so von den Nachbargliedern 28 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.

Der gleiche Effekt läßt sich grundsätzlich auch mit

feststehenden Richtelementen bewirken, wenn man die Führungen über entsprechende Antriebe mit ihren dem Sattel zugekehrten Enden nach unten verschwenkt

Anschließend werden die Stauchstähle 2, 3 und die Elektroden 4, 5 an das Kettenglied 27 herangeführt, während gleichzeitig die nun nicht mehr mit dem Kettenstrang in Berührung stehenden Richtelemente 19 abgesenkt werden. Nach erfolgtem Schweißvorgang werden zunächst die Elektroden 4, 5 und dann nach einer durch die Schweißbedingung vorgegebenen Zeit die Stauchstähle 2,3 zurückgefahren. Anschließend wird

der Sattel 1 abgesenkt und so das nunmehr fertig geschweißte Kettenglied freigegeben. Durch die Transporteinrichtung wird dann das nächste Kettenglied in seine vorbestimmte Lage oberhalb des Sattels 1 gebracht, wobei das gerade geschweißte Glied die Funktion des einen Nachbargliedes übernimmt, während das vorausgegangene Nachbarglied sich — wie in F i g. 2 dargestellt — unter einem Winkel von 45° in die

Führung legt. Anschließend setzt der zuvor beschriebene Schweißvorgang von neuem ein.

Es ist ersichtlich, daß 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

J. Verfahren zum elektrischen Schweißen unmittelbar aufeinanderfolgender, zu einem Kettenstrang ineinandergefügter, C-förmig vorgebogener Kettenglieder, bei dem der Kettenstrang über einen Scheitelpunkt geführt wird, je ein Teilstück sowohl der ungeschweißten als auch der geschweißten Kette derart geführt wird, daß die Schweißspalte bzw. die Schweißstellen der einzelnen jeweils in etwa eine 45° -Schräglage einnehmenden Kettenglieder oben liegen und bei dem jeweils das als nächstes zu schweißende Kettenglied vor dem Schweißen durch von Glied zu Glied abwechselndes Drehen um seine Längsachse in entgegengesetzien Richtungen in eine aufrechte Lage gebracht und in dieser Lage gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die auf beiden Seiten des jeweils als nächstes zu schweißenden Kettengliedes befindlichen Kettenglieder (Nachbarglieder) in eine etwa horizontale Lage gebracht werden und durch Aufbringen einer in Kettendurchlaufrichtung wirkenden Spannkraft in einer gemeinsamen horizontalen Ebene (Richtebene) ausgerichtet werden und daß anschließend das zu schweißende Kettenglied in Richtung seiner von den beiden Schwenkachsen festgelegten und unter 90° zur Richtebene verlaufenden Kettengliedebene angehoben und in dieser Position zum Schweißen in an sich bekannter Weise gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die dem zu schweißenden Kettenglied unmittelbar benachbarten Kettengliedern (Nachbarglieder) durch Anheben in eine gemeinsame, jeweils durch die beiden Schenkelachsen beider Nachbarglieder festgelegten Ebene ausgerichtet werden.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit Schweißelektroden, Stauchstählen und einem Sattel für das zu schweißende Kettenglied unterhalb der Schweißposition sowie mit der Schweißposition zugeordneten Führungen für den zulaufenden und den ablaufenden Kettenstrang, die unter einem Winkel zu einer vertikal durch die Schweißposition verlaufenden Achse symmetrisch angeordnet sind, wobei der Zulaufanfang und das Ablaufende der Führungen unterhalb der Schweißposition liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Führung (16, 17) für den zulaufenden und den ablaufenden Kettenstrang rinnenförmig ausgebildet ist, daß die Führungen (16, 17) im Bereich der Schweißposition (27') jeweils in einem solchen Abstand vom Sattel (1) enden, daß wenigstens die zu beiden Seiten des zu schweißenden Kettengliedes (27) befindlichen Nachbarglieder (28) von unten frei zugänglich sind, daß in Kettendurchlaufrichtung (15) gesehen zu beiden Seiten des Sattels je ein mit den beiden Nachbargliedern (28) in Berührung bringbares Richtelement (19) angeordnet ist, daß in an sich bekannter Weise der Sattel (1) vertikal in bezug auf die Schweißposition (27') auf- und abbewegbar und in der Schweißposition arretierbar ausgebildet ist und daß im Bereich der der Schweißposition abgewandten Enden der Führungen (16. 17) je eine Einrichtung zur Erzeugung einer weitgehend in Kettendurchlaufrichtung wirkenden Spannkraft angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn-

zeichnet, daß die beiden Richtelemente (19) eine Richtkante aufweisen, die in Richtstellung die beiden Nachbarglieder (28) in einer gemeinsamen Ebene halten und die mit einer Antriebseinrichtung (21) in Verbindung stehen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Richtelement (19) eine Antriebseinrichtung (21) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Richtelemente (19) von unten an die Nachbarglieder (28) heranführbar ausgebildet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Richtelemente (19) jeweils in einer Vertikalebene schwenkbar gelagert sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkpunkt eines jeden Richtelementes oberhalb des Kettenstranges angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sattel (1) auf einer mit einem Antrieb (11) verbundenen Hubeinrichtung (S, 7,8) lösbar befestigt ist, die mit einer Einrichtung (9) zur Höheneinstellung des Sattels (1) versehen ist
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung (6, 7, 8) einei: Kniehebeltrieb (7) aufweist, wobei der Antrieb (11) im Bereich des Kniegelenkes (10) angreift.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung als Kurvenscheibe ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hubeinrichtung zur Begrenzung der Abwärtsbewegung ein einstellbarer Anschlag (13) vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis

12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens jeweils an den der Schweißposition (27') zugekehrten Enden der Führungen (16, 17) deren Seitenwände (18) in bezug auf die Rinnenweite einstellbar ausgebildet sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis

13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Erzeugung der Spannkraft jeweils aus einer mit einem steuerbaren Antrieb versehenen Transporteinrichtung für das jeweilige Teilstück der Kette gebildet sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Spannkraft wenigstens eine federbelastete Klinke vorgesehen ist, die in den Kettenstrang eingreift, wobei die Federkraft der Klinke in etwa entgegengesetzt zur Durchlaufrichtung des Kettenstranges wirkt.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 15. dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel α jeder Führung etwa 20° gegenüber der Horizontalen beträgt.