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Bezeichnung: Verfahren zum laufenden Verschweißen unmittelbar aufeinanderfolgender
Kettenglieder unter Verschwenken der zu schweiß enden Kettenglieder und Kettenschweißmaschine
zur DurchfUhrung des Verfahrens.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrischen Schweißen aller
und zu einer fortlaufenden Kette zusammengefügten Kettenglieder in einem Durchgang.
Bei den bisherigen Verfahren wurde den 0 die Kette so transportiert, daß van jeweils
um 90 zur Kettenlängsachse gegeneinander versetzten Nachbarglieder immer nur die
Glieder mit aufrecht nach oben stehendem SchweißstaO in Schweißposition gebracht
wurden. Dementsprechend wurde bei einem Durchlauf nur jedes zweite Kettenglied geschweißt,
so daß zur vollzweimal ständigen Schweißung jede Kette die Schweißmaschine durchlaufen
mußte. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Kettenschweißverfahren
zu schaffen, mit dessen
Hilfe es möglich ist, in einem Durchlauf
die'unmittelbar hintereinander folgenden Kettenglieder zu verschweißen.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß unmittelbar
aufenander blgende Kettenglieder in Schweißposition gebracht werden, wobei jeweils
wenigstens jedes zweite Kettenglied gegenüber seiner ursprünglichen Lage in der
geführten Kette um seine Längsachse in die Schweißposition geschwenkt wird. Auf
diese Weise wird es möglich, die aufeinanderfolgenden Kettenglieder gegenüber den
üblicherweise feststehenden Schweißelektroden in Schweißposition zu bringen und
fortlaufend die hintereinander folgenden Kettenglieder zu verschweiß'en. Hierbei
kann entweder nur das jeweils gerade zu verschweißende Kettenglied verschwenkt werden
oder aber der gesamte Kettenstrang relativ zur Schweißeinrichtung vor-und zurückgeschwenkt
werden, so daß eine fortlaufende Schweißung der einzelnen Kettenglieder möglich
ist.
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In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen,
daß die Kette mit abwechselnd hochkantstehenden (a-Gliedern) und flachliegenden
(b-Gliedern) Kettengliedern so geführt wird, daß ein Kettengliedtyp, vorzugsweise
jweils die b-Glieder, beim Eintritt in den Bereich der Schweißeinrichtung praktisch
bereits in der Schweißposition ausgerichtet liegt und daß nach dem Verschweißen
der nachfolgende andere Kettengliedtyp, vorzugsweise Jeweils die a-Glieder, unter
Schwenken um die Kettengliedlängsachse in die Schweißposition ausgerichtet wird.
Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß die FUhrungselemente,
die
Transportmittel usw. für die Kette stationär gelagert werden können und daß nur
jeweils die a-Glieder verschwenkt zu werden brauchen. Da die hierzu notwendigen
Vorrichtungen zwangsläufig wesentlich geringere Gewichte aufweisen, kann mit Hilfe
des erfindungsgemäßen Verfahrens mit kurzen Taktzeiten gearbeitet werden.
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Besonders vorteilhaft ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn jeweils das unter Schwenken in die Schweißposition
gebrachte Kettenglied (a-Glied) vor dem Weitertransport in seine Ausgangslage zurückgeschwenkt
wird. Dies hat den Vorteil, daß durch das Zurückschwenken das nachfolgende zu schweißende
Kettenglied bereits so ausgerichtet wird, daß es beim nachfolgenden Weitertransport
praktisch bereits in Schweißposition liegt und von den üblicherweise vorhandenen
Halteklauen, Festhaltern oder dergleichen, ohne Schwierigkeiten erfaßt werden kann
und dann die Schweißelektroden angelegt werden können.
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In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ferner vorgesehen,
daß beim Weitertransport der Kette und beim Schweißen der durch die Führung praktisch
in Schweißposition ausgerichteten Kettenglieder (b-Glieder) die Kette im Bereich
der Schweißeinrichtung durch eine bewegbare Abstützung gehalten wird. Hierdurch
wird einmal die Führung der Kette beim Weitertransport insgesamt verbessert und
zum anderen die Positionierung der jeweils zu schweißenden Kettenglieder verbessert
und zwar sowohl im Falle
der b-Glieder als auch im Falle der a-Glinder.
Bei den zu verschweißenden b-Gliedern wird die Positionierung in Bezug auf die Halteeinrichtungen
der Schweißeinrichtung verbessert, während im Falle der a-Glieder die Positionierung
im Bezug auf die Schwenkeinrichtung infolge der durch die Abstützung und die beiden
an der Abstützung anliegenden Nachbarglieder (b-Glieder) verbessert wird.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Abstützung
jeweils beim Verschwenken eines a-Gliedes von der Kette abgerückt wird. Hierdurch
wird der Aufbau der Gesamtvorrichtung wesentlich vereinfacht, da durch das Abrücken
Platz für die das Kettenglied haltenden Teile der Schwenkvorrichtung geschaffen
werden kann.
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Besonders vorteilhaft ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Verfahrens,wenn der in die Schweißeinrichtung einlaufende und
der ablaufende Kettenstrang unter einem Winkel zueinander geführt werden, wobei
der Scheitelpunkt des Winkels etwa im Bereich der Schweißposition liegt. Hierdurch
werden einmal die beiden Krümmungen des zu verschweißenden Kettengliedes auf der
Seite des Schweißstoßes weitgehend frei gelegt, so daß genügend Platz für den Angriff
etwaiger Halteeinrichtungen und genügend Bewegungsraum für etwa vorhandene, unmittelbar
nach dem Schweißvorgang angreifende Abgratvorrichtungen vorhanden ist. Ein weiterer
Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß die Schwenkbeweglichkeit des zu verschweißenden
Gliedes im Verhältnis zu den beiden unmittelbar benachbarten
Kettengliedern
verbessert wird, so daß insgesamt durch den Schwenkvorgang, der einen Winkel von
mindestens 900 überstreicht, nur eine geringe Verdrillung des einlaufenden und des
ablaufenden Kettenstranges bewirkt wird. Besonders vorteilhaft ist es gemäß einer
weiteren Ausgestaltung, wenn bezogen auf das gerade in Schweißposition befindliche
Kettenglied jeweils zu beiden Seiten wenigstens zwei benachbarte Kettenglieder um
ihre Kettengliedlängsachse schwenkbar geführt sind. Der Schwenkvorgang kann erfindungsgemäß
noch weiter günstig beeinflußt werden, wenn wenigstens der einlaufende Kettenstrang
in Kettenlängsrichtung elastisch gehalten ist.
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Hierdurch wird insbesondere bei einer Verfahrensweiqe, bei der ein
Teil der Kettenglieder (b-Glieder) im Bereich der Schweißeinrichtung durch ihre
Führung praktisch sich schon in Schweißposition befinden, aufgrund der auf die Kette
ausgeübten Spannung und dem Einfluß der beiden Nachbarglieder eine Richtwirkung
ausgeübt, die eine genaue Positionierung des zu schweißenden b-Gliedes in Bezug
auf die Abstützung, die Haltevorrichtungen usw. bewirkt. Bei dem Schwenkvorgang
werden durch die auf die Kette ausgeübten Spannkräfte infolge der sich beim Schwenkvorgang
zwischen dem schwenkenden Glied und den beiden Nachbargliedern ergebenden Änderungen
der geometrischen Verhältnisse bewirkten, wenn auch geringfügigen Längenänderungen
vorteilhaft ausgeglichen.
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Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Kettenschweißmaschine zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
die eine Schweißeinrichtutlg,
, Kettentzansportxittel sowie eine Führung wenigstens für den einlaufenden Kettenstrang
aufweist.
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Hierbei ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß wenigstens der im Bereich
der Schweißeinrichtung befindliche Teil der Führung für die Kette schwenkbar ausgebildet
ist. Mit Hilfe einer-derart ausgerüsteten Vorrichtung ist es beispielsweise möglich,
die Führung mit samt den Transportmitteln, Spann-, Halte- und/ oder Stützeinrichtungen
in einem gemeinsamen Maschinenblock zusammen zu fassen, der in Bezug auf die Schweißelektroden
schwenkbar gelagert ist, wobei die Schwenkachse jeweils mit der Längsachse des jeweils
zu verschweißenden Kettengliedes zusammenfällt, wobei zweckmäßigerweise die Führung
i,n Bezug auf den einlauf enden und den auslaufenden Kettenstrang abgewinkelt ist.
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Da jedoch ein Verschwenken der Führungen mit samt den zugeordneten
Zusatzeinrichtungen wegen der relativ großen Massen den erreicharen Taktzeiten Grenzen
setzt, ist es zweckmäßig, die Kettenschweißmaschine mit feststehenden und unter
einem Winkel zueinanderstehenden Führungen für den ein-und den auslaufenden Kettenstrang
auszurüsten, wobei die beiden Führungen jeweils mit Abstand von der Schweißeinrichtung
enden.
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Eine derartige Kettenschweißmaschine ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet
durch eine schwenkbare Positioniereinrichtung für die jeweils zu verschweißenden
Kettenglieder. Eine derartige Kettenschweißmaschine ist nicht nur konstruktiv einfacher
auszubilden, auch im Hinblick auf die auftretenden Antriebsprobleme, sondern erlaubt
auch wegen der wesentlich geringeren bewegten
Massen höhere-Bewegungsgeschwindigkeiten
und damit sehr viel kürzere Taktzeiten. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die
für'eine exakte Schweißung erforderliche genaue Positionierung des zu schweißenden
Kettengliedes in Bezug auf die Schweißelektroden möglich wird, da die entsprechenden
Halte- oder Klemmvorrichtungen ortsfest am Maschinengestell angeordnet sind und
so gewährleistet ist, daß alle Kettenglieder in Bezug auf die Schweißelektroden
praktisch die gleiche Lage einnehmen.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Positioniereinrichtung
eine Greifvorrichtung für das zu verschwenkende Kettenglied aufweist. Hierdurch
ist eine sichere Einführung des zu verschweißenden Kettengliedes in die Haltevorrichtungen
der Schweißeinrichtung möglich, da das Kettenglied von der Greifvorrichtung während
des Schwenkvorganges festgehalten wird und sich in seiner Lage relativ zur Positioniereinrichtung
nicht mehr verschieben oder verdrehen kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß im Bereich
zwischen den beiden einander zugekehrten Enden der beiden Führungen eine vorzugsweise
bewegbare Abstützung für die Kette angeordnet ist. Durch eine derartige Abstützung
wird eine genaue Führung der Kette auch im Bereich der Schweißeinrichtung bewirkt,
wobei durch die bewegbare Anordnung die Möglichkeit besteht, die Abstützung beim
Verschweißen der b-Glieder gleichzeitig
als Positionierung zu verwenden,
während beim Verschweißen der a-Glieder für die zugehörigen Schwenkvorgänge durch
ein Wegrücken der Abstützung genügend Raum geschaffen werden kann.
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Dies hat insbesondere den Vorteil, daß relativ kompakte schwenkbare
Positioniereinrichtungen verwendet werden können, wobei die Schwenkradien relativ
kurz gehalten werden können, da der erforderliche Raum durch die Beweglichkeit der
Abstützung für die Kette für den Schwenkvorgang zur Verfügung steht.
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In besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist daher vorgesehen, daß
die Abstützung in der Weise in Wirkverbindung mit der Positioniereinrichtung besteht,
daß sie beim Einschwenken der Positioniereinrichtung in die Schweißposition von
der Kette abrückt und umgekehrt. Eine derartige Wirkverbindung, die in einer unmittelbaren
mechanischen Verbindung bestehen kann oder aber auch nur über eine hydraulische,
pneumatische oder elektrische Koppelung von jeweils getrennten Antrieben für das
Abrücken der Abstützung und das Schwenken der Positioniereinrichtung, erlaubt in
einfacher Weise einen automatischen Ablauf des Schweißverfahrens im Zusammenhang
mit einer steuertechnischen taktmäßigen Koppelung mit den übrigen Arbeitsfunktionen
der Kettenschweißmaschine.
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Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
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Es zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform mit schwenkbarer
Kettenführung in Seitenansicht Fig. 2 eine schematische Vorderansicht der Ausführungsform
gemäß Fig 1 Fig. 3 eine andere Ausführungsform in einer Aufsicht Fig. 4 die Ausführungsform
gemäß Fig. 3 in einer Seitenansicht mit eingelegtem b-Glied Fig. 5 und 6 die Ausführungsform
gemäß Fig. 3 mit der Darstellung der Verschweißung eines a-Gliedes.
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in den Fig. 1 und 2 sind von eSiner Kettenschweißmaschine nur die
Schweißelektroden 1, 2 sowie die Stauchstähle 3, 4, die auch zum Festhalten des
jeweils zu verschweißenden Kettengliedes dienen, dargestellt. Die Schweißelektroden
und die Stauchstähle sind in üblicher Weise in einem nicht näher dargestellten Maschinengestell
geführt und mit Antriebsmitteln versehen, die im vorgegebenen Arbeitstakt so steuerbar
sind, daS die Schweiß elektroden und die Stauchstähle entsprechend der eingezeichneten
Doppeipfeile 5 und 6 bewegt werden.
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Unterhalb der Schweißelektroden ist eine Kettenführung 7 vorge sehen,
die auf einem entsprechend ausgebildeten Teil 8 des Maschinengestells schwenkbar
gelagert ist. Die Schwenkachse fällt
mit der Längsachse 9 des Jeweils
in Schweißposition, d. h.
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unmittelbar unter den Schweißelektroden befindlichen Kettengliedes
10 zusammen. Die Führung ist hierbei so ausgebildet, daß die aufeinanderfolgenden
Kettenglieder zumindest in dem unmittelbar im Bereich der Schweißeinrichtung befindlichen
Teil Jeweils unter 45 Q zueinander festgehalten werden.
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Die Führung ist ferner mit schematisch angedeuteten Kettentransporteinrichtungen
11 und 12 versehen, die entsprechend dem Arbeitstakt der Maschine die Kette entsprechend
den Pfeilen 13 an der Schweißeinrichtung vorbeiführen. Die Arbeitstakte laufen hierbei
in der Weise ab, daß nach Positionierung des zu verschweißenden Kettengliedes 10
über die Kettentransportmittel 11,. 12 die gleichzeitig als Festhalter dienenden
Stauchstähle 3, 4 an den äußeren Rundungen des Kettengliedes ansetzen' dann anschließend
die Elektroden 1, 2 am Schweißstoß aussetzen und das Kettenglied verschweißt wird.
Im Anschluß an die Verschweißung heben die Elektroden 1, 2 ab. Danach erfolgt überlicherweise
durch nicht näher dargestellte Abgratvorrichtungen die Entfernung des Schweißwulstes.
Anschließend heben die Stauchstähle 3, 4 von dem fertiggeschweißten Kettenglied
ab. Nunmehr wird über die Kettentransportmittel 11, 12 die Kette um ein Kettenglied
weitertranssortiert. Während des Kettentransportes oder anschließend daran verschwenkt
die Führung 7 entsprechend dem Pfeil 14 in die durch die gestrichelte Linie 15 angedeutete
Position, so daß das neu in Schweißposition gebrachte Kettenglied ebenfalls vertikal
steht und die Stauchstähle sowie die Elektroden wieder aufgesetzt und der Schweißvorgang
in üblicher Weise durchgeführt werden kann.
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Der Antrieb für das Schwenken der Führung 7 kann in beliebiger Weise
ausgebildet sein, beispielsweise mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch, wobei
der Schwenkantrieb in üblicher Weise in Abhängigkeit von den übrigen Vorrichtungen
der Kettenschweißmaschine, wie Kettentransportmittel, Stauchstähle, Schweißelektroden
etc. gesteuert wird. Die Darstellung ist rein schematisch, so daß die Lagerung für
die schwenkbar ausgebildete Führung 7 beliebig ausgebildet sein kann. Ebenso ist
diese Ausführungsform nicht auf die vertikale Anordnung der Elektroden beschränkt.
Die Elektroden können in ihrer Wirkrichtung auch geneigt oder horizontal angeordnet
sein, wobei sich die Ausrichtung der schwenkbaren Führung entsprechend ändert.
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Bei der anhand der Fig. 3 bis 6 beschriebenen Kettenschweißmaschine
handelt es sich um eine Kettenschweißmaschine, bei der eine Führung 15, 16 für die
Kette so ausgebildet ist, daß ein Teil der Kettenglieder b flachliegend und der
andere Teil der Kettenglieder a hochkant dazu läuft. Hierdurch ergibt sich, daß
sich jeweils die b-Glieder beim Einlaufen in die Schweißeinrichtung praktisch bereits
in Schweißposition befinden, während die a-Glieder durch eine entsprechende Vorrichtung
erst verschwenkt werden müssen, um in Schweißposition zu gelangen.
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Die Darstellung der Schweißeinrichtung ist bei dieser Vorrichtung
auf die Festhalter 17 und die in den Festhaltern geführten Schweißelektrodenpaare
18 beschränkt. Die Stauch- und die~Abgrateinrichtung ist in üblicher Weise ausgebildet,
so daß sich eine
Beschreibung hier erübrigt.
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Wie die Aufsicht in Fig. 3 zeigt, sind die Führungen 15, 16 nicht
bis ganz an die Schweißeinrichtung herangeführt, so daß wie näher unten beschrieben
wird, beim Verschwenken der a-Glieder in Schweißposition sich der zwischen dem zu
verschwenkenden Glied und dem jeweiligen Ende der Führung befindliche Kettenteil
ungehindert verdrillen kann. Auf dem bei dieser Ausführungs form nicht näher dargestellten
Ausführungsbeispiel ist ferner eine beispielsweise als Rolle ausgebildete Abstützung
19 vorgesehen, die eine sichere Führung der Kette beim Weitertransport durch die
nicht näher dargestellten Transportmittel und eine genaue Positionierung in Bezug
auf die Halteeinrichtungen 17 beim Einzug eines b-Gliedes bringt.
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Die Abstützung 19 ist, wie in Fig. 4 durch den Doppelpfeil 20 schematisch
angedeutet, bewegbar im Maschinengestellt geführt, so daß eine beispielsweise unterhalb
der Kettenführung befindliche schwenkbare Positioniereinrichtung 21 entsprechend
dem Doppelpfeil 22 um die Kettengliedlängsachse 9 beim Einzug eines a-Gliedes geschwenkt
werden kann.
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Die skizzierte Maschine arbeitet nun wie folgt. Durch die nicht näher
dargestellten Kettentransportmittel, die beispielsweise etwa wie die Transportmittel
11, 12 gemäß Fig. 2 angeordnet sein können, wird die Kette jeweils um ein Kettenglied
weitertransportiert. Da die Führungen 15, 16 unter einem Winkel angeordnet sind,
wird beim Transport die Kette durch die Abstützung
19 geführt.
Der Transport erfolgt soweit, bis das zu verschweisende b-Glied unmittelbar in Schweißposition
sich befindet, wie dies in Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Dann senken sich zunächst
die paarweise angeordneten Haltevorrichtungen 17 ab und spannen das zu verschweißende
Kettenglied fest ein. Dann senken sich die Elektroden 18 auf den Schweißstoß ab
und der Schweißvorgang erfolgt.
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Nach Beendigung des Schweißvorganges und gegebenenfalls nach dem Abgraten
des Schweißwulstes öfnen die Haltevorrichtungen 17 und geben das geschweißte Kettenglied
frei.
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Anschließend wird die Kette um ein Glied weitertransportiert, so daß
nunmehr ein aufrechtstehendes a-Glied vor der Schweißeinrichtung liegt. Das a-Glied
läuft hierbei in die unterhalb liegende Schwenkvorrichtung 21 ein und wird von dieser
erfaßt. Die Schwenkvorrichtung kann hierbei als starre Klaue oder aber mit einer
Greifvorrichtung versehen sein, durch die das eingezogene a-Glied unverschieblich
festgehalten wird. Anschließend wird die Abstützung 19 von der Schweißeinrichtung
wegbewegt-, so daß der Raum für den Schwenkvorgang frei wird. Hierbei schwenkt die
Klaue der Schwenkeinrichtung 21 entsprechend dem Pfeil 23 in die in Fig. 6 dargestellte
horizontale Lage. Der Schwenkvorgang erfolgt auch hier wieder um die Kettenlängsachse
9. Anschließend wird das zu verschweißende Kettenglied wieder von den Haltevorrichtungen
17 ergriffen und der Schweißvorgang läuft in der zuvor geschilderten Weise ab. Nach
Beendigung des Schweißvorganges und gegebenenfalls des Abgratvorganges schwenkt
die Positioniereinrichtung 21 entsprechend dem Pfeil 24 wieder zurück und die Abstützung
21 wird
in die in Fig. 3 und 4 dargestellte Ausgangsposition zurückbewegt.
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Anschließend wird die Kette wiederum um ein Glied weitertransportiert.
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Da bei dem Schwenkvorgang gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sich
die beiden unmittelbar neben dem zu verschweißenden Kettenglied befindlichen Kettenstücke
verdrillen, ist es zweckmäßig, wenn wenigstens der einlaufende Kettenstrang in Kettenlängsrichtung
gehalten ist, um so die sich ergebenden Längenänderungen auszugleichen.
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Die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Kettenschweißmaschine
ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.
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So kann beispielsweise die schwenkbar ausgebildete Positioniereinrichtung
21 gleichzeitig die Funktion der Abstützung 19 übernehmen, wobei sie zweckmäßigerweise
mit einer zangenartigen Greifeinrichtung versehen,außerdem beispielsweise auf einem
Schwenkrahmen längsverschieblich gelagert ist, so daß sie jeweils in der Ebene des
gerade zu verschweißenden Kettengliedes hin- und her bewegt werden kann.
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Ansprüche