DE2759173C3 - Vorrichtung zum Verbinden eines Beckens mit einem Rahmen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden ohne sichtbare Naht wenigstens eines aus einem Blech tiefgezogenen Beckens mit der Beckenöffnung eines aus einem Blech bestehenden Rahmens, beispielsweise mit der Beckenöffnung der Abdeckplatte eines Spültisches od. dgl., unter Zuhilfenahme wenigstens eines Schweißvorganges, wobei das Becken ausgehend von der Oberkante seiner senkrechten Wandung einen daran über einen Bogen angeschlossenen, umlaufenden Rand aufweist, der unter dem Rand der Beckenöffnung liegt, und wobei der Rand der Beckenöffnung vor Fertigstellung des gesamten Arbeitsvorganges den Beckenrand mit einer freien Kante in Richtung auf die Begkenmitte überragt,

Solche Spültische od. dgl. können aus Edelstanlblech, emiriailierfähigem Schwarzblech etc. hergestellt werden. Im nachfolgenden wird zur Vereinfachung nur noch auf eine Abdeckplatte für einen Edelstahlspültisch mit einem oder mehrfcfen Becken Bezug genommen.

Bei derartigen Abdeckplatten wird auf der Grundlage des eingangs Gesagten b/sher so Vorgegangen, daß die Becken zunächst mit ihrem Rand mit dem Rand der Beckenöffnung der Abdeckplatte durch Punktschweißen verbunden werden, um die beiden Teile gegeneinander zu justieren und vorläufig festzulegen. Danacn werden die beiden Teile endgültig durch eine umlaufende Rollnahtschweißung miteinander verbunden. An diese schließt sich ein weiterer Arbeitsgang an, bei dem die zur Beckenmitte überragende freie Kante des Randes der Beckenöffnung der Abdeckplatte abgeschliffen wird, so daß sich ein glatter Obergang zwischen Becken und Abdeckplatte ergibt Schließlich wird die an der Schweißnaht entlanglaufende Schleifspur durch Polieren beseitigt, um dem aus Abdeckplatte und Becken bestehenden Gegenstand sein fertiges Aussehen zu geben.

Das vorstehend beschriebene Vorgehen ist verhältnismäßig umständlich, zeitraubend und in jeder Beziehung aufwendig. Zunächst einmal erfordert die punktförmige Schweißverbindung zwischen Abdeckplatte und Becken eine Punktschweißmaschine und entsprechende Vorrichtungen zur <· -genseitigen Zentrierung von Abdeckplatte und Becken Danach ei ;o. dert die Rollnahtschweißung eine weitere entsprechende Maschine, bei der die zu bearbeitende Einheit wiederum durch entsprechende Werkzeuge gehalten und geführt werden muß. Daraufhin ist das Überwechseln des zu fertigenden Gegenstandes auf eine dafür besonders eingerichtete Schleifmaschine erforderlich und schließlich gilt das gleiche noch einmal für den die Fertigung abschließenden Poliervorgang. Insgesamt müssen also vier Arbeitsplätze mit den dazugehörenden Maschinen sowie der dazugehörenden Bedienungsperson für das Einschweißen eines Beckens in eine Abdeckplatte bereitgehalten werden. Darüber hinaus bedingt das Abschleifen des genannten überstehenden Randes der Beckenöffnung der Abdeckplatte einen unnötigen Matenaiverlust und eine Schwächung des Querschnittes im Schweißnahtbereich.

Es ist auch schon bekannt. Becken und Abdeckplatte dadurch einstückig herzustellen, daß das oder die Becken aus dem die Abdeckplatte bildenden Material du· jh Tiefziehen hergestellt werden. Dies erfordert jedoch ein besonderes, mehrere Schritte umfassendes Herstellungsverfahren, das sich vor allem durch außerordentlich hohe Kosten der Tiefziehwerkzeuge auszeichnet, wobei diese Tiefziehwerkzeuge immer nur für einen Typ bzw. für eine Größe brauchbar sind, also keinerlei Flexibilität im Hinblick auf unterschiedliche Typen bzw. Größen besteht, es sei denn, man hat mehrere Garnituren dieser teuren Werkzeuge auf Vorrat. Darüber hinaus sind die Verformungsmöglichkeiten dieses Verfahrens eingeschränkt. In der Praxis ergeben sich hieraus höhere Qualitätsansprüche an die Werkstoffe, größere Matcrialdicken und -zuschnitte und Einschränkungen der Formgebung z. B. hinsichtlich der Mindestbreite eines Steges zwischen zwei Decken.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Herstellung derartiger Spültische od. dgl. wesentlich zu vereinfachen und damit zu verbilligen und zu beschleunigen, wobe^; der maschinelle jzw. apparative Aufwand erheblich herabgesetzt werden und trotzdem eine einfache Umrüstutlgsmöglichkeit auf verschiedene Typen bzw. Größen der herzustellenden BaueinheiteU gegeben sein soll.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gelöst, die gtkennzeichnet ist durch ein Maschinengestell mit oben und unten durch je ein Querhaüpt miteinander verbundenen Vertikalfiihrun-

gen, einer auf den Führungen verschiebbaren Druckplatte mit darauf befestigter Aufnahme zum Einsetzen des einzuschweißenden Beckens von oben, ein auf dem oberen Querhaupt sitzendes Joch, eine vom joch sich senkrecht nach unten erstreckende, zur Beckenaufnahme zentrisch angeordnete und eine öffnung des oberen Querhauptes durchragende Tragsäule, einen am unteren Ende der Tragsäule angeordneten, mit seiner Unifangs· kontur dem Innenquefschnitt des Beckens sowie der Beckenöffnung des Rahmens entsprechenden Stempel zum gegenseitigen Zentrieren von Becken und Beckenöffnung über den Schweißvorgang, einem auf der Unterseite des oberen Querhauptes angebrachten, mit seiner unteren Stirnfläche mit dem Oberrand der Beckenaufnahme fluchtenden sowie mit dieser Stirnfläehe gegenüber der Stirnfläche des Stempels zurückgesetzten und mit für den Schweißvorgang erforderlichem Abstand äquidistant um den Stempel umlaufendem PreQring. eine oberhalb des oberen Ouerhauptes um die Tragsäule äquidistant zur Umfangskontur des Stempels umlaufende Führungsbahn sowie wenigstens einen entlang der Führungsbahn angetrieben verfahrbaren Schweißbrenner, der mit seiner Brenneröffnung mit konstantem Anstellwinkel auf den Spalt zwischen Stempel und Preßring gerichtet ist.

Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen ist die Möglichkeit gegeben, unter Anwendung des Edelgas-Lichtbogenschweißverfahrens ohne Zusatzwerkstoff den überstehenden Teil der freien Kante der Beckenöffnung mit dem Bogen zwischen senkrechter Wandung des Beckens und dessen waagerechtem Rand zu verschmelzen. Es findet also das Einschweißen des Beckens in die Abdeckplatte bei gegenseitiger Zentrierung dieser beiden Teile in einem einzigen Arbeitsvorgang so weit statt, daß sich eine nach außen hin glatt abgerundete Verbindung zwischen diesen beiden Teilen ergibt, die. wie sich gezeigt hat. in der Regel keiner Nachbehandlung mittels Polierens bedarf. Damit genügt zur endgültigen Fertigstellung der aus Platte und Becken bestehenden Einheit grundsätzlich ein Arbeitsplatz mit der dazugehörigen Maschine und der entsprechenden Bedienungsperson, wobei eine weitestgehende Automatisierung mit Mehrmaschinenbedienung bis hin zur vollautomatischen Fertigung möglich ist. Außerdem kann der zur Beckenmitte überstehende Rand der Beckenöffnung der Abdeckplatte nunmehr von seinem Material her einen verlustfreien Einsatz finden, indem er mit dem Material des einzuschweißenden Beckens verschmolzen wird, wodurch der umlaufende Rand des einzuschweißenden Beckens kürzer gehalten werden kann und sich eine entsprechende Materialersparnis bei gegenüber den bisherigen Verhältnissen verstärktem Querschnitt ergibt.

Wesentlich ist außerdem daß sich die Fertigung gegenüber den bekannten Verfahren nicht nur vereinfacht und verbilligt, sondern auch hinsichtlich der Geschwindigkeit bei besserer Qualität der Verbindung wesentlich erhöht

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, das einzuschweißende Becken in die Beckenaufnahme einzusetzen und mit dieser nach oben gegen den Preßring zu fahren, an dem sich durch den Stempel zentriert bereits die Abdeckplatte in Anlage befindet Danach fährt der Schweißbrenner um und schmilzt unter Verschweißung der beiden genannten Teile den in es Richtung auf die Beckenmitte vorstehenden Rand der Beckenöffnung der Abdeckplatte mit gleichbleibendem Radius ab, wobei bereits der gesamte Vorgang des Vefbindens von Abdeckplatte und Becken abgeschlossen ist. Hieran braucht sich nur noch in seltenen Einzelfällen ein Poliervorgang anzuschließen, um eventuelle geringfügige Materialverfärbungen durch das Schweißen zu beseitigen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich grundsätzlich für umlaufende Konturen, zu denen der Brenner im wesentlichen waagerecht verfahren wird. Genausogut können jedoch auch durch entsprechende Gestaltung der Führungsbahn und/oder der Anordnung des Brenners am Brennerwagen vertikale Verstellungen des Brenners während des Schweißvorganges herbeigeführt werden, um beispielsweise eine gegenüber dem Oberrand des Beckens nach unten zu einem Überlauf od. dgl. eingezogene Kontur zu schweißen.

Wesentlich ist die konstante Anstellung des Brenners in Richtung auf die Schweißstelle sowohl hinsichtlich des Anstellwinkels gegenüber der Senkrechten als auch dahingehend, daß der Brenner immer senkrecht zur Tangente an die zu schweißende Kontur steht.

Als zweckmäßig hat es sich bei der genannten Vorrichtung erwiesen, daß die Vertikalführung vier die Ecken der Querhäupter miteinander verbindende Führungssäulen sind, auf denen die Druckplatte mit an ihr befestigten Führungsbuchsen verschiebbar ist Dabei kann die Vertikalverschiebung der Druckplatte und dami! der Beckenaufnahme durch ein am unteren QuerMupt befestigtes Zylinder-Kolben-Aggregat erfolgen, dessen eine öffnung des Querhauptes durchragende Kolbenstange mit der Unterseite der Druckplatte verbunden ist.

Die Beckenaufnahme kann als Hohlzylinder ausgebildet sein, dessen Innenquerschnitt dem Außenquerschnitt des Beckens entspricht und auf dessen Oberrand das Becken mit seinem waagerechten Rand aufliegt Dabei kann die Beckenaufnahme lösbar und damit auswechselbar auf der Druckplatte befestigt sein. Das gleiche gilt für den Stempel und die Führungsbahn sowie den Preßring, womit sich die Vorrichtung durch Auswechseln nur weniger, keinen übermäßigen Kostenfaktor darstellenden Teile auf verschiedene einzuschweißende Beckengrößen umstellen läßt

In weiterer Ausbildung der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann bei dieser vorgesehen sein, daß der Stempel entlang seiner Umfangskontur mehrere unter der Wirkung von Federn horizontal über die Umfangskontur vorstehende Zentrierbolzen für die Beckenöffnung des Rahmens aufweist und daß die Zentrierbolzen gegen die Wirkung der Federn in die Umfangskontur des Stempels zurückdrängbar sind. Dadurch läßt sich in einfacher Weise eine saubere Zentrierung der Beckenöffnung des Rahmens vor dem Schweißvorgang erreichen.

In diesem Zusammenhang kann ferner die Umfangskontur des Stempels wenigstens teilweise durch horizontal verschiebbare Segmente gebildet sein und es können dabei die Segmente bei auf den Stempel hochgefahrenem Becken auf ihre Sollwertstellung zur Bildung der Umfangskontur des Stempels gegen Federkraft ausfahrbar sein. Letzteres kann dadurch geschehen, daß die Segmente wenigstens mittelbar unter der Federkraft gegen ein im Zentrum von Führungssäule und Stempel vertikal verschiebbares Betätigungsglied abgestützt sind und daß die Abstützfläche des Betätigungsgliedes ein Konus ist Die genannten Zenirierbclzen können, dann in den Segmenten angeordnet sein. Diese Maßnahmen ermöglichen es, vor dem endgültigen Spannen zur Durchführung des

Schweißvorganges die Beckenkontur zusätzlich formschlüssig auszurichten.

Bei der vorstehend beschriebenen, weiter ausgebildeten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es weiterhin zweckmäßig, daß der Preßring ausgehend von seiner für den Schweißvorgang am oberen Querhaupt festen Wideflagefung für die auf ihn durch die Beckenaufnahme ausgeübte Kraft vertikal naclcihten um einen feststehenden Betrag verschiebbar ist, wobei die Verschiebung des Preßringes nach unten unter seinem Eigengewicht erfolgen kann und wobei bei der festen Widerlagerungsstellung des Preßringes dessen Unterkante oberhalb der Oberkante der Zentrierbolzen und Segmente liegen kann. Hierdurch ist es möglich, mit dem endgültigen Verspannen von Abdeckplatte und Becken für den Schweißvorgang den zu schweißenden Bereich über die Oberkante der Zentrierbolzen und Segmente anzuheben und damit von diesen Werkzeugen freizukommen.

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innenquerschnitt und Oberrand der Beckenaufnahme eine Abschrägung und damit Distanzierung gegenüber dem Material des einzuschweißenden Beckens im Bereich der Schweißnaht aufweist. Durch diese Anfasung des Unterwerkzeuges läßt sich der Ab-Schmelzvorgang an der Schweißnaht besonders einfach steuern, denn das Material schmilzt nach unten fort und hat dort durch die Fase Platz bekommen.

Außerdem ist es vorteilhaft, daß die Führungsbahn für den Schweißbrenner einen außen umlaufenden Zahnkranz, eine Rollenkette od. dgl. aufweist, daß damit das Ritzel des Motorantriebes für den Schweißbrenner in Antriebsverbindung steht und daß der Motorantrieb sowie der Schweißbrenner an einem Brennerwagen befestigt sind, der durch die Führungsbahn vertikal und radial zur Beckenkontur mit einem gleichbleibenden Anstellwinkel geführt ist. Dabei kann der Motorantrieb des Schweißbrenners stufenlos regelbar sein.

Ferner ist es zweckmäßig, daß die Radialführung für den Schweißbrenner aus einem sennkrecht nach oben und einem senkrecht nach unten ragenden, umlaufenden Steg der Führungsbahn besteht, daß der Brennerwagen am oberen Steg außen durch das Ritzel des Antriebs und innen durch eine fest einstellbare Rolle geführt ist und daß der Brennerwagen am unteren Steg außen durch eine fest einstellbare Rolle und innen durch radial angefederle Rollen geführt ist, die eine den Beckenradien entsprechende Einstellung des Brenners ermöglichen.

Eine andere Ausführungsform kann darin bestehen, daß der Brennerwagen durch einen umlaufenden vertikalen Steg radial und vertikal geführt ist, daß der Brennerwagen am Oberende des Steges innen durch eine fest einstellbare Rolle und vertikal durch zwei nach unten angefederte Rollen sowie am Unterende des Steges außen durch eine fest einstellbare Rolle und innen durch zwei angefedert gelagerte Rollen sowie vertikal durch zwei das Unterende des Steges mit einer Umfangsnut umfassenden Stützrollen geführt ist, daß die Stützrollen gemeinsam in einem am Brennerwagen um eine vertikale Achse drehbaren Schemel axial verschiebbar gelagert sind, daß die innen liegende, im wesentlichen radiale Kante der Umfangsnut der Stützrollen nach Art eines Gleisrades abgeschrägt ist und daß der Brenner mit dem Drehschemel bzw. dessen Drehachse verbunden ist

Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, daß je zwei über einen Bogen von über 180° Verfahrbare Brenner vorgesehen sind. Hierdurch wird die Schweißgeschwindigkeit verdoppelt, indem eben zwei Brenner nur im wesentlichen die Hälfte des insgesamt zu schweißenden Bogens überfahren und dann angehalten werden, Nach Einsetzen des nächsten Werkstückes können die Brenner dann im schweißenden Arbeitsgang zurückgefahren werden.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Darstellung einiger ihrer Ausführungsformen anhand der Zeichnungi In der Zeichnung zeigt

F i g. I den Verbindungsbereich zwischen Abdeckplatte und Becken nach dem bekannten Einschweißverfahren;

Fig. 2 den Verbindungsbereich zwischen Abdeckplatte und Becken nach dem erfindungsgemäßen Einschweißverfahren:

F i g. 3 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

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tem Werkstück bei der Arbeit;

Fig. 5 eine Schnittansicht der Führungsbahnen für den Schweißbrenner aus den F i g. 3 und 4;

Fig. 6 eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie VI-VI in Fig. 5;

Fig.7 eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie VII-VlI in Fig. 5;

Fig.8 und 8a eine Weiterentwicklung der Werkzeuge der Vorrichtung gemäß F i g. 3;

Fig.9 eine Unteransicht der Werkzeuge gemäß Fig. 8;

Fig. 10 den Preßring gemäß F i g. 8 in vervollständigter Darstellung;

F i g. 11 eine Schnittansicht einer anderen Ausbildung der Führungsbahn für den Schweißbrenner aus den F i g. 3 und 4 und

Fig. 12 eine Draufsicht auf den Gegenstand gemäß Fig. 11.

Fig. 1 zeigt ausschnittweise im Schnitt eine Abdeckplatte 1 für einen Spültisch mit einer Beckenöffnung 2 und einer freien Kante 3 -des Randes der Beckenöffnung. Unter den Rand der Beckenöffnung 2 ist ein Becken 4 mit einer senkrechten Wandung 5 und einem daran über einen Bogen 6 angeschlossenen, umlaufenden waagerechten Rand 7 gesetzt und bei 8 mit der Abdeckplatte 1 verschweißt, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die Kante 3 frei in Richtung auf das Beckeninnere vorsteht Abdeckplatte 1 und Becken 4 bestehen aus Edelstahl.

Das Verfahren zur Schweißverbindung der beiden genannten Teile läuft im bekannten Falle so ab, daß zunächst Abdeckplatte 1 und Becken 4 durch Punktschweißen miteinander verbunden werden. Danach wird die Schweißnaht 8 durch Rollnahtschweißen hergestellt. Daraufhin wird die freie Kante 3 bezüglich des gestrichelt gezeichneten Stückes abgeschliffen und schließlich wird die so erhaltene Oberfläche poliert.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der Fig.2 erläutert Hier finden sich wieder eine Abdeckplatte 10 mit Beckenöffnung 11 und freier Kante 12 sowie ein Becken 13 mit senkrechter Wandung 14, bogenförmigem Übergang 15, daran angeschlossenem, umlaufendem waagerechtem Rand 16 und Schweißnaht 17.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden mit Hilfe der noch zu beschreibenden Vorrichtung wieder die beiden genannten Teile tu und 13 in zentrierter Weise gegeneinander gesetzt Daraufhin wird die freie

Kante 12 durch Edelgas-Lichtbogenschweißen ohne Zusatzwerkstoff abgeschniolzen und dadurch mit dem Becken 13 etwa im Bereich des bogenförmigen Überganges 15 verschweißt. Daraufhin ist es eventuell allenfalls noch erforderlich, die Schweißnaht zu polieren.

Wie aus Fig.2 ersichtlich, ergibt sich durch das erfindungsgemäße Schweißverfahren ein gleichmäßig abgerundeter übergang zwischen Abdeckplatte 10 und Becken 13 und es kann außerdem die Schweißnaht 17 mehr zur Beckenmitte hin verlegt werden, so daß der umlaufende Rand 16 kürzer gehalten werden kann.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Fig. 3 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht dargestellt. Danach hat ein Maschinengestell 20 ein unteres Querhaupt 21 und ein oberes Querhaupt 22, die durch vier an den Eckpunkten angebrachte vertikale Führungssäulen 23 bis 26 miteinander verbunden sind. Auf den Führungssäulen ist

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verschiebbar, auf der in der Mitte eine Aufnahme 32 für das einzuschweißende Becken lösbar und damit auswechselbar befestigt ist.

Auf dem oberen Querhaupt 22 sitzt ein Kreuzjoch 33, von dessen oberer Mitte sich eine dort zentrisch zur Beckenaufnahme 27 befestigte Tragsäule 34 senkrecht nach unten durch eine öffnung 35 des oberen Querhauptes 22 erstreckt. Am unteren Ende der Tragsäule 34 ist ein Stempel 36 befestigt, dessen Umfangskontur dem Innenquerschnitt des einzuschweißenden Beckens sowie der Beckenöffnung der Abdeckplatte entspricht. Äquidistant zu dieser Umfangskontur ist auf der Unterseite des oberen Querhauptes 22 ein Preßring 37 lösbar und damit auswechselbar befestigt, dessen untere Stirnfläche 38 gegenüber der Stirnfläche des Stempels 36 zurückgesetzt ist.

Oberhalb des oberen Querhauptes 22 trägt die Säule 34 eine Führungsbahn 39, deren umlaufende Kontur wieder äquidistant zur Innenkontur des einzuschweißenden Beckens ist. Auf der Führungsbahn 39 sind Brennerwagen 40 und 41 je über einen Bogen von über 180° verfahrbar, deren Antrieb durch zweckmäßig stufenlos regelbare Motoi tu 42 und 43 erfolgt und die unten verstellbar Brenner 44 und 45 für die Durchführung des Schweißvorganges tragen. Mit 46 und 47 sind die Anschlüsse für die Motoren 42 und 43 angedeutet, während mit 48 und 49 die Anschlüsse für Schlauchleitungen 50 und 51 bezeichnet sind, über die das Inertgas den Brennern 44 und 45 zugeführt wird.

Die Beckenaufnahme 32, der Stempel 36 sowie der Preßring 37 sind an ihren der Schweißnaht nahekommenden Bereichen durch besondere Einsätze 52,53 und 54 verstärkt, die in nicht dargestellter Weise wassergekühlt sein können. Außerdem kann über den Hohlraum der Tragsäule 34 in ebenfalls nicht näher dargestellter Weise Druckluft zugeführt werden, die den Stempel 36 über axiale öffnungen 55 und radiale Öffnungen 56 verläßt.

Die Vertikalverschiebung der Druckplatte 27 erfolgt durch ein am unteren Querhaupt 21 befestigtes Zylinder-Kolben-Aggregat 57, dessen eine Öffnung des Querhauptes durchragende Kolbenstange 58 mit der Unterseite der Druckplatte 27 verbunden ist

Fig.4 zeigt noch einmal die Vorrichtung gemäß Fig.3, jetzt jedoch während des Schweißvorganges, mit dem ein in die Beckenaufnahme 32 eingesetztes Becken 60 mit einer Abdeckplatte 61 für einen Spültisch verschweißt wird. Dazu ist die Abdeckplatte 61 in nicht näher dargestellter Weise von unten mit der Beckenöffnung auf den Stempel 36 und gegen den Preßring 37 gesetzt und es ist dann durch Betätigung des Zylinder-Kolben-Aggregates 57 die Druckplatte 27 sowie die Beckenaufnahrne 32 und damit das eingesetzte Becken 60 von unten gegen die Abdeckplatte 61 gedrückt. Dabei werden Becken 60 und Abdeckplatte 61 gegenseitig zentriert.

Nach Beendigung des Schweißvorganges, bei dem jeder der Brennerwagen 40, 41 über einen Bogen von etwas über 180° fährt, wird die Druckplatte 27 wieder abgesenkt und es können nach Entnahme des fertigen Werkstückes die Werkstücke für den nächsten Schweißvorgang eingesetzt werden, wonach dann für den nächsten Schweißvorgang die Brennerwagen 40 und 41 wieder über einen Bogen von etwas über 180° in die ursprüngliche Stellung zurückfahren.

Die F i g. 5 bis 7 zeigen auszugsweise in verschiedenen Schniltdarstellungen die an der Tragsäule 34

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wagen 40. Dabei ist ersichtlich, daß der Brennerwagen 40 über Kugeln 70 auf einer umlaufenden Wälzflächc 71 axial abgestützt ist. Die radiale Abstützung geschieht über einen durch Schrauben 72 lösbar und damit auswechselbar angebrachten Ring 73 mit einem senkrecht nach unten ragenden, umlaufenden Steg 74 und einem nach oben ragenden, umlaufenden Steg 75. Der Steg 75 hat auf seiner Außenseite einen umlaufenden Zahnkranz 76, mit dem das Ritzel 77 des Motorantriebes 42 kämmt. Als Widerlager hierzu läuft auf der Innenseite des Steges 75 eine Rolle 78, die am Brennerwagen 40 einstellbar befestigt ist.

Die Radialführung am unteren Steg 74 erfolgt auf der Außenseite über eine am Brennerwagen 40 einstellbar befestigte Rolle 79 und auf der Innenseite über zwei Rollen 80 und 81. die drehbar am vorderen Ende von radial verschiebbaren Haltern 82 und 83 gelagert sind. Die Halter 82, 83 sind in einer am Brennerwagen befestigten Brücke 84 radial verschiebbar und werden über eine Wippe 85 in nicht näher dargestellter Weise über eine an der Brücke 84 abgestützte Druckfeder 86 in Richtung auf die Innenseite des Steges 74 ged.*ückt.

In den Fig.8 bis 10 ist ein weiterentwickeltes Werkzeug für die Vorrichtung gemäß den F i g. 2 bis 7 dargestellt, wobei wiederkehrende Teile mit den bereits vorhandenen Bezugszeichen versehen sind.

Gemäß F i g. 8 und 9 trägt ein unten an der Tragsäule 34 sitzender Stempel 90 entlang seiner Umfangskontur mehrere unter der Wirkung von Federn 91 (siehe

5ö Fig. 8a) horizontal über die Umfangskontur vorstehende Zentrierbolzen 92 für die Beckenöffnung der Abdeckplatte 61, wobei die Zentrierbolzen gegen die Wirkung der Federn in die Umfangskontur des Stempels zurückdrängbar sind. Andererseits ist die Umfangskontur des Stempels 90 wenigstens teilweise, im vorliegenden Falle vor allem an den Eckbereichen der Beckenkontur, durch horizontal verschiebbare Segmente 93 gebildet, wobei hier die Zentrierbolzen 92 in den Segmenten 93 angeordnet sind. Die Segmente sind gegen die Kraft von Druckfedern 94 über Betätigungsglieder 95 ausfahrbar, was durch eine im Zentrum der Tragsäule 34 vertikal verschiebbare Stange 96 geschieht, die an ihrem unteren Ende einen Konus 97 trägt

Der in Fig.8 und 9 nur teilweise dargestellte "Freßring 98 ist in seiner Gesamtheit verkleinert in F i g. 10 dargestellt Wie dort ersichtlich, ist der Preßring 98 am oberen Querhaupt 22 über Bolzen 99 um einen

bestimmten Betrag vertikal verschiebbar, wobei die obere Grenzlage seiner VertiRalverschiebung seine Anlage gegen das obere Querhaupt ist (linke Hälfte der F i g. 10), während seine untere Grenzlage der Verschiebebewegung durch Ansehlagringe 100 der Bolzen 99 gebildet ist.

Die so beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Bei zum Einlegen der zu verschweißenden Werkstükke offenem Werkzeug (Fig.8, linke Hälfte) befindet sich der Preßring 98 in seiner unteren Verschiebestellung (siehe auch Fig. 10, rechte Hälfte). In dieser Stellung befindet sich die Unterkante des Preßringes 98 unterhalb der Oberkanten der Zentrierbolzen 92 sowie der Segmente 93. Wird nun eine Abdeckplatte 61 von unten über den Stempel 90 gegen den Preßring 98 gesetzt, so erfolgt automatisch ihre richtige Zentrierung durch die Zentrierbolzen 92.

Wird nun die Druckplatte 27 mit dem in die

7-iüinafuiiC 32 CingcSciZicfi ucCKcu 60 ängcnubcfi, au 2ϊ7 Η gelangt der obere waagerechte Beckenrand zunächst von unten gegen die Abdeckplatte 61. Bei Fortführung dieser Bewegung wird die Abdeckplatte 61 zusammen mit dem Preßring 98 in die in Fig.8 auf der rechten Hälfte dargestellte Stellung angehoben, wobei die Abdeckplatte 61 von den Zentrierbolzen 92 freikommt. Diese Bewegung findet ihr Ende, wenn der Preßring sich nach oben in Anlage an das obere Querhaupt 22 befindet.

Kurz vor Beendigung dieser Bewegung oder nach Beendigung dieser Bewegung wird nun die Stange 96 aus der in Fig. 8 in der linken Hälfte gezeichneten Stellung nach oben gezogen, wodurch der Konus 97 über die Betätigungsglieder 95 die Segmente 93 gegen die Wirkung der Federn 94 nach außen schiebt. Diese Bewegung findet ihr Ende bei fester Einspannung des Beckenrandes zwischen den Segmenten 93 und der Beckenaufnahme 32, wodurch die obere Umfangskontur des Beckens zwischen diesen Werkzeugen genau ausgerichtet ist. -to

Nunmehr kann der bereits früher beschriebene Schweißvorgang ungehindert stattfinden, da, wie aus F i g. 8 in der rechten Hälfte ersichtlich, nunmehr der zu schweißende Bereich sich oberhalb der Oberkante der Zentrierbolzen 92 und der Segmente 93, also in frei zugänglichem Umstand, befindet.

Ist der Schweißvorgang beendet, so wird zunächst die Stange 96 wieder nach unten verschoben, so daß die Segmente 93 unter der Wirkung der Federn 94 vom Becken freikommen. Nunmehr wird die Druckplatte 27 abgesenkt, um das fertige Werkstück zu entnehmen. Dabei verschiebt sich unter dem Eigengewicht auch de·- Preßring 98 wieder in seine in Fig. 10 auf der rechteii Hälfte dargestellte untere Stellung.

Aus F i g. 8 sind außerdem an der oberen Innenkante der Beckenaufnahme 32 Anfasungen 100 ersichtlich, die im Bereich der auszuführenden Schweißnaht liegen und die Möglichkeit geben, daß das beim Schwp.ißvorgang verflüssigte Material nach unten ausweichen kann, so daß sich auf der später sichtbaren Oberseite, eveniuell leichter eine glatte Abrundung herstellen läßt.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 11 und 12 zeigt in Fig. 11 eine Führungsbahn 101, die ähnlich dem Beispiel in F i g. 5 über einen waagerechten Steg mit der Tragsäule 34 verbunden sein mag. Auf der Führungsbahn 101 ist der Brennerwagen 102 verfahrbar. Hierzu hat der Brennerwagen am Oberende des Steges 101 im Inneren der Führungsbahn eine fest einstellbare Rolle 103 zur radialen Führung und eine senkrecht mittels Federn 104 angefederte Rolle 105. Andererseits hat der Brennerwagen zur Führung am Unterende des Sieges außen eine fest eingesieütc Rolie iOG und innen
über Federn 107 angefederte Rollen 108 ähnlich dem in Fi ρ 6 dargestellten Beispiel. Zur unteren Vertikalführung dienen zwei Stützrollen 109. Diese sind axial verschiebbar in einem Drehschemel 110 gelagert, der in Brennerwagen 102 um eine vertikale Achse 111 drehbar, aber nicht axial verschiebbar ist. Die Stützrollen 109 haben eine Umfangsnut, mit der sie die Führungsbahn 101 unten umgreifen. Dabei ist die im wesentlichen radiale Flanke 112 der Umfangsnut, die innen auf der Führungsbahn angeordnet ist, nach Art eines Gleisrades abgeschrägt.

Der Antrieb des Brennerwagens erfolgt ausgehend vom Motor 113 über eine Untersetzung 114, 115 auf Rollenketten 116. Der Brenner siut im dargestellten Beispiel nicht sichtbar über eine Klemmverbindung 117 auf dem um die Achse 111 drehbaren Zapfen 118 des Schenkels 110.

Beim Fahren des Brennerwagens 102 paßt sich nun der Drehschemel 110 mit den Stützrollen 109 der Kontur der Führungsbahn 101 an, wobei die Axialverschiebbarkeit der Stützrollen 109 über entsprechende Axialverschiebbarkeit ihrer endständigen Lagerung im Drehschemel 110 gegeben ist Dadurch beeinflußt die vertikale Gegenlagerung der im Drehschemel 110 gelagerten Stützrollen 109 das Verfahren des Brennerwagens 102 auf der Führungsbahn 101 nicht. Vielmehr ist die Verfahrbarkeit des Brennerwagens durch die übrigen Rollen hinsichtlich der abzufahrenden Kontur festgelegt. Dabei läßt sich die vertikale Vorspannung durch die Federn 104 mittels Spannschrauben 119 einstellen, während die Position der Rolle 103 über eine Klemmschraube 120 bestimmt ist.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims (21)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verbinden ohne sichtbare Naht wenigstens eines aus einem Blech tiefgezogenen Beckens mit der Beckenöffnung eines aus einem Blech bestehenden Rahmens, beispielsweise mit der Beckenöffnung der Abdeckplatte eines Spültisches od. dgl., unter Zuhilfenahme wenigstens eines Schweißvorganges, wobei das Becken ausgehend von der Oberkante seiner senkrechten Wandung einen daran über einen Bogen angeschlossenen, umlaufenden Rand aufweist, der unter dem Rand der Beckenöffnung liegt, und wobei der Rand der Beckenöffnung vor Fertigstellung des gesamten Arbeitsvorganges den Beckenrand mit einer freien Kante in Richtung auf die Beckenmitte überragt, gekennzeichnet durch ein Maschinengestell (20) mit oben und unten durch je ein Querhaupt (21, 22) miteinander verbundenen Vertikalführungen (23 bis 26), einer auf den Führungen verschiebbaren Druckplatte (27) mit darauf befestigter Aufnahme (32) zum Einsetzen des einzuschweißenden Beckens (60) von oben, ein auf dem oberen Querhaupt (22) sitzendes Joch (33), eine vom Joch sich senkrecht nach unten erstreckende, zur Beckenaufnahme zentrisch angeordnete und eine öffnung (35) des oberen Querhauptes durchragende Tragsäule (34), einen am unteren Ende der Tragsäule angeordneten, mit seiner Umfangskontur dem Innenquerschnitt des Beckens sowie der Beckenöffnung des Rahmens (61) entsprechenden Stempel (36,90) zum gegenseitigen Zentrieren v. .i Becken und Beckenöffnung über den Schweißvorgang, einen auf der Unterseite des oberen Querhauptes angebrachten, mit seiner unteren Stirnfläche (38) mit ^m Oberrand der Beckenaufnahme fluchtenden sowie mit dieser Stirnfläche gegenüber der Stirnfläche des Stempels zurückgesetzten und mit für den Schweißvorgang erforderlichem Abstand äquidistant um den Stempel umlaufendem Preßring (37, 98), eine oberhalb des oberen Querhauptes um die Tragsäule äquidistant zur Umfangskontur des Stempels umlaufenden Führungsbahn (39) sowie wenigstens einen entlang der Führungsbahn angetrieben verfahrbaren Schweißbrenner (44, 45), der mit seiner Brenneröffnung mit konstantem Anstellwinkel auf den Spalt zwischen Stempel und Preßring gerichtet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikalführungen vier die Ecken der Querhäupter (21, 22) miteinander verbindende Führungssäulen (23 bis 26) sind, auf denen die Druckplatte (27) mit an ihr befestigten Führungsbuchsen (28 bis 31) verschiebbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikalverschiebung der Druckplatte (27) und dami· der Beckenaufnahme (32) durch ein am unteren Querhaupt (21) befestigtes Zylinder-Kolben-Aggregat (57) erfolgt, dessen eine öffnung des Querhauptes durchragende Kolben- »tange (58) mit der Unterseite der Druckplatte verbunden ist,

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beckenaufnähme (32) als Hohlzylinder ausgebildet ist, dessen Innenquerschnitt dem Außenquerschnitt des Beckens entspricht und auf dessen Oberrand das Becken mit seinem waagerechten Rand (16) aufliegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch

gekennzeichnet, daß die Beckenaufnahme (32) lösbar und damit auswechselbar auf der Druckplatte (27) befestigt ist

6. Vorrichtung nach Anspruch 1,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang zwischen Innenquerschnitt und Oberrand der Beckenaufnahme (32) eine Abschrägung (100) und damit Distanzierung gegenüber dem Material des einzuschweißenden Beckens im Bereich der Schweißnaht aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (36) und die Führungsbahn (73, 101) an der Tragsäule (34) lösbar und damit auswechselbar befestigt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (90) entlang seiner Umfangskontur mehrere unter der Wirkung von Federn (91) horizontal über die Umfangskontur vorstehende Zentrierbolzen (92) für die Beckenöffnung des Rahmens (61) aufweist und daß die Zentrierbolzen gegen die Wirkung der Federn in die Umfangskontur des Stempels zurückdrängbar sind.

S. Vorrichtung nach Ansprach 1,7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangskontur des Stempels (90) wenigstens teilweise durch horizontal verschiebbare Segmente (93) gebildet ist und daß die Segmente bei auf den Stempel hochgefahrenem Becken auf ihre Sollstellung zu~ Bildung der Umfangskontur ües Stempels gegen Federkraft (94) ausfahrbar sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (93) wenigstens mittelbar unter der Federkraft (94) gegen ein im Zentrum von Tragsäule (34) und Stempel (90) vertikal verschiebbares Betätigungsglied (96) abgestützt sind und daß die Abstützfläche des Betätigungsgliedes ein Konus (97) ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierbolzen (92) in den Segmenten (93) angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach Anspu.rh 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßring (37, 98) am oberen Querhaupt (22) lösbar und damit auswechselbar befestigt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßring (98) ausgehend von seiner für den Schweißvorgang am oberen Querhaupt (22) festen Widerlagerung für die auf ihn durch die Beckenaufnahme (32) ausgeübte Kraft vertikal nach unten um einen feststehenden Betrag verschiebbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung des Preßringes (98) nach unten unter seinem Eigengewicht erfolgt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei der festen Widerlagerungsstellung des Preßringes (98) dessen Unterkante oberhalb der Oberkante von Zentrierbolzen (92) und Segmenten (93) liegt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn (39, 73, 101) einen außen umlaufenden Zahnkranz (76), eine Rollenkette (116) od. dgl. aufweist, daß damit das Ritzel (77,114) des Motorantriebes (42,113) für den Schweißbrenner in Antriebsverbindung steht und daß der Motorantrieb sowie der Schweißbrenner an einem Brennerwagen (40, 102) befestigt sind, der durch die Führungsbahn vertikal und radial zur

Beckenkontur mit einem gleichbleibenden Anstellwinkel geführt ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorantrieb (42, 43, 113) des Schweißbrenners stufenlos regelbar ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialführung für den Schweißbrenner aus einem senkrecht nach oben (75) und einem senkrecht nach unten (74) ragenden, umlaufender Steg der Führungsbahn (39, 73) besteht, daß der Brennerwagen (40) am oberen Steg außen durch das Ritzel (77) des Antriebs (42) und innen durch eine fest einstellbare Rolle (78) geführt ist und daß der Brennerwagen am unteren Steg außen durch eine fest einstellbare Rolle (79) und innen durch radial angefederte Rollen (80, 81) geführt ist

19. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennerwagen (102) durch einen umlaufenden vertikalen Steg (101) radial und vertikal geführt ist, daß der Brennerwagen am Oberende des Steges innen durch eine fest einstellbare Rolle (103) und vertikal durch _t wei nach unten angefederte Rollen (105) sowie am Umerende des Steges außen durch eine fest einstellbare Rolle (106) und innen durch zwei angefedert gelagerte Rollen (108) sowie vertikal durch zwei das Unterende des Steges mit einer Umfangsnut umfassende Stützrollen (109) geführt ist, daß die Stützrollen gemeinsam in einem am Brennerwagen um eine vertikale Achse (111) drehbaren Schemel (110) axial verschiebbar gelagert sind, daß die innen liegende, im wesentlichen radiale Kante (112) der Umfangsnut der Stützrollen nach Art eines Gleisrades abgeschrägt ist und daß der Brenner mit dem Drehschemel bzw. dessen Drehachse verbunden ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 16. dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (44, 45) am Brennerwagen (40,41,102) verstellbar befestigt ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei über einen Bogen von über 180° verfahrbare Brenner (44, 45) vorgesehen sind.