DE3330171A1

DE3330171A1 - Anlage zum herstellen von buechsen

Info

Publication number: DE3330171A1
Application number: DE19833330171
Authority: DE
Inventors: Giuseppe 80146 Napoli Maiorino
Original assignee: FMI Mecfond Aziende Meccaniche Riunite SpA
Current assignee: FMI Mecfond Aziende Meccaniche Riunite SpA
Priority date: 1982-08-20
Filing date: 1983-08-20
Publication date: 1984-02-23
Also published as: GB8322525D0; GB2126132A; FR2531884A1; IT8249012A0

Description

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Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Herstellen von Büchsenkörpern durch Widerstandsschweißen von aus einem Metallband mittels Formwalzen hergestellten Formungen.

Die Erfindung betrifft insbesondere eine Anlage zum Elektro-Schweißen von Büchsenkörpern, bei der sich das Walzen der Büchsen und die Förderschritte durch besondere kinematische und betriebsmäßige Merkmale kennzeichnen, die geeignet sind, die hauptsächlichen mechanischen und elektrischen Merkmale erheblich zu vereinfachen und die Betriebskosten zu reduzieren.

Um mit den bekannten Systemen zum Elektroschweißen von Büchsenkörpern ein Endprodukt mit bester Schweißqualität zu erhalten, benötigen diese einen sehr komplizierten Anlagenaufwand, verbunden mit hohen Betriebskosten. Darüber hinaus erfordern die bekannten Schweißsysteme ein Weißblech, das möglichst gleichbleibende physikalische Eigenschaften wie Festigkeit und Härte besitzt.

Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß abhängig von der Länge des Transportweges bis zur Schweißstation eine sehr große Wicklung der Sekundärspule eines Leistungstransformators mit hoher Leistung erforderlich ist, ergeben sich hohe Produktionskosten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zum Widerstandsschweißen von Büchsenkörpern zu schaffen, die durch ein verbessertes Walzwerk und einen verbesserten Förderer die vorgenannten Nachteile vermeidet und das Verwenden eines geringerwertigen Rohmaterials erlaubt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Anlage zum Widerstandsschweißen von Büchsenkörpern, deren kinematische Anordnung der Walzen eines Zweiwalzen-Walzwerkes das Formen des Büchsenkörpers erleichtert und die zum anderen das Weißblech während seines Zuführzyklus vorteilhaft kontrolliert und den nach dem Walzformen stabilen Büchsenkörper in Führungen von außen antreibt.

Das Formen des Blechbandes hängt nicht mehr so sehr von der Festigkeit und Duktivität des Rohmaterials ab, so daß sich geringerwertiges Weißblech auch verwenden läßt und damit Kosten gespart werden.

Weiterhin erlaubt es der erfindungsgemäß sehr viel kürzere Förderer zwischen dem Walzwerk und der Schweißstation aus lediglich vier Stationen, die Größe der Sekundärwicklung des Leistungstransformators der Schweißmaschine herabzusetzen.

Erfindungsgemäß übernimmt eine Gleitschiene den Vorschub des Büchsenkörpers, dessen Endbereich so eingestellt ist, daß er sich der Höhe der in der Schweißanlage zu bearbeitenden größten Büchse annähert. Auf diese Weise läßt sich entweder ein erheblich vereinfachter Aufbau oder ein verbesserter Antrieb des Büchsenkörpers bis in den Bereich der Schweißrollen erreichen.

Eine weitere Vereinfachung der Schweißmaschine ermöglicht erfindungsgemäß ein Schaltwerk zum absatzweisen Steuern von Nockenflächen, das besonders an die Betriebszyklen des Systems angepaßt ist, nämlich zum Fördern aus dem Walzwerk bis zu einem Förderergleitstück und dann bis in die Schweißstation.

Letztlich erlaubt es der Einsatz beweglicher Zangenführungen des Förderers in einfacher und wirkungsvoller Weise, ein einheitliches und kontrolliertes Überlappen der Blechkanten zu gewährleisten, um ein befriedigendes Anpassen und Halten im Schweißbereich zu ermöglichen.

Eine erfindungsgemäße, zum Schweißen von Büchsenkörpern geeignete Widerstandsschweißanlage besteht aus einem Walzwerk mit einem Walzenpaar zum Formen eines beschichteten und/oder vorgestreckten Weißblechbandes, dessen Walzen gegenüber der vertikalen Symmetrielage des Büchsenformlings um 5 bis 30° geneigt sind und dessen untere Rolle sich innerhalb des geformten Büchsenkörpers befindet sowie einem Kettenförderer für den Formling bis zur Schweißstation am Ende des aus vier Stationen bestehenden Transportweges, der das Walzwerk und die Aufnahme zu den Schweißrollen umfaßt. Der Förderer weist ein Schaltwerk zum fortschreitenden Steuern von Nockenflächen auf und ein weiterer Kettenförderer bringt die Formlinge von der Zuführvorrichtung auf Gleitstücken zur Schweißstation mit einem Schaltwerk zum fortschreitenden Steuern von Nockenflächen. Diese Gleitstücke bilden einen von Zangen bestimmten Kanal mit einem von einem Maximum am Auslaß des Walzwerkes bis zu einem Minimum am Einlaß der Schweißstation reichenden Durchmesser; den nach oben offenen Kanal schließt eine mit gegenüberliegenden Ausnehmungen versehene, im Querschnitt Z-förmige Gleitschiene, in die sich die vordere und hintere Büchsenkante auf dem Weg in die Schweißstation einfügen; weiterhin enthalten die Gleitstücke einen zentral angeordneten Schweißarm mit einer am Ende in der Schweißstation befindlichen Rolle sowie ein in der Schweißstation einstellbares gelenkiges Element mit einer der Höhe der in der Schweißmaschine am größten zu bearbeitenden Büchse angenäherten Länge.

Der Schweißstrom wird derart eingespeist, daß die die Sekundärwicklung des Leistungstransformators und die die untere Schweißrolle tragende Schiene miteinander verbindende Leitung in Übereinstimmung mit der Zuführvorrichtung angeordnet ist.

Resultierend aus der Neigung der Walzwerksrollengruppe ist die Form des Fördererrollenpaares zum Walzen und die Form des Rollenpaares der Vorstreckstation sowie auch die der Gleitstücke für das Metallband so gewählt, daß die Symmetrieebene der Rollen des Förderers um Null bis 20° und die der Vorstreckstation wie auch die Gleitstücke um Null bis 40° gegenüber der Vertikalen geneigt sind.

Wie erwähnt liegen die Hauptmerkmale der Erfindung in der Neigung des Form-Walzenpaares von 5 bis 30 in bezug auf die vertikale Symmetrieebene des Büchsenkörpers. Als Ergebnis ergibt sich ein Versatz der Walzenachsen mit einer gegenüber der Vertikalen vorgerückten oberen Walze.

Diese Walzengeometrie gewährleistet, daß die hintere Büchsenkante am Auslaß des Walzwerks mit Bestimmtheit unterhalb einer sich mittig zu den Walzen erstreckenden Linie liegt, womit diese unverzüglich von der sie abstützenden unteren Walze freikommt und so in das angrenzende Gleitstück eingreifen kann, sobald die Büchse in die nächste Station gezogen wird.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung liegt in dem gegenüber vergleichbaren Systemen bekannter Schweißmaschinen erheblich kürzeren Förderer aus lediglich vier aufeinanderfolgenden Stationen: dem Walzwerk, zwei Kettenförderern und einer Aufnahme für Schweißrollen.

Das Verkürzen des Transportweges ermöglichen insbesondere die zangenbeweglichen Gleitstücke. Diese Gleitstücke bilden einen Büchsenkanal, der aufgrund seiner Verstellbarkeit während der Bearbeitung unterschiedliche innere Durchmesser annehmen kann, so daß im Betrieb der Auslaßkanal der Zuführvorrichtung einen größeren Durchmesser oder alternativ der Einlaßkanal der Schweißstation einen geringeren Durchmesser aufweist. Der innere Durchmesser läßt sich auf den Wert einstellen, der zum Ausführen des Anpaß- und Halteschritts beim Schweißen erforderlich ist, um das Übereinanderlegen der vorderen und hinteren Kante des zylindrischen Formlings zu gewährleisten. Das Verstellen der Zangen übernehmen vorzugsweise Nocken oder pneumatische₉ hydraulische oder elektrische Schaltvorrichtungenο

Die Büchsen werden mittels eines Kettensystems gefördert, das vorzugsweise Kettenräder mit übereinstimmenden horizontalen Achsen für das Kettenpaar eines ersten Förderschritts und für ein analoges Kettenpaar für den zweiten Förderschritt aufweist. Zwei unabhängige parallele Schaltwerke zum fortschreitenden Steuern von Nockenflächen betätigen die beiden Kettenförderer.

Die mit dem Schweißarm verbundene Leitung befindet sich im Anschluß an das Walzwerk, und zwar übereinstimmend mit der Zuführvorrichtung, Der sehr kurze Weg bis zur unteren Schweißrolle erlaubt es, die Spulengröße der Sekundärwicklung des Schweißtransformators sehr klein zu halten, und beginnt an der Einlaßelektrode, dem Tragarm für die untere Schweißrolle, der unteren Rolle, dem Tragarm für die obere Rolle und der an den Transformator angeschlossenen Elektrode.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 den Vertikalschnitt einer Anlage mit dem Förderer eines Walzwerks (I), einer Vorstreckstation (II) und dem erfindungsgemäßen Walzwerk;

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Walzwerk im Querschnitt;

Fig. 3 einen Förderer entsprechend der Erfindung zwischen dem Walzwerk zu einer Schweißaufnahme im Querschnitt;

Fig. 4 ein maximal geöffnetes zangenbewegliches Gleit- und 5 stück (Fig. 4) und ein minimal geöffnetes zangenbewegliches Gleitstück (Fig. 5) eines Büchsenkanals;

Fig. 6 einen Förderer nach der Erfindung im Querschnitt;

Fig. 7 einen weiteren Förderer nach der Erfindung im Querschnitt und

Fig. 8 den Vertikalschnitt eines Förderergleitstückes am Fördererende.

Ein Weißblech 1 wird gemäß Fig. 1 einer Fördererstation I bestehend aus zwei Walzen 6 und 7 und dann über zwei Gleitstücke 8, 9 einer Vorstreckstation II zugeführt, die zwei übereinander liegende Walzen 10, 11 sonst am Ein- und am Auslaß je einen Vorstreckkörper 12 und 13 aufweist. Daran schließt sich das Walzwerk I mit übereinanderliegenden Walzen 2 und 3 an (vgl. Fig. 2). Das Blechband 1 wird im Walzwerk zu einem Büchsenkörper A geformt, wobei zusätzliche Formstücke 4 und 5 das Biegen unterstützen. Das sichere Halten der hinteren Kante 18a des '

Büchsenkörpers A übernehmen die Walzen 2, 3 im Walzspalt. Die vordere Kante 18b des Büchsenkörpers legt sich in den Grund einer Rille 17 an der Unterseite des Gleitstückes 16. Die Lage der unteren Walze 3 innerhalb des geformten Büchsenkörpers A ist zusammen mit den gegenüber der vertikalen Symmetrieebene des geformten Büchsenzylinders A mit einem Neigungswinkel CaJ = 5 bis 30° angeordneten Walzwerksrollen von wesentlicher Bedeutung.

Die Zeichnungen lassen die Geometrie der Anlage erkennen, deren Fördererrollengruppen der Stationen I und II gegenüber der Vertikalen um Null bis 20° bzw. Null bis 40° geneigt sind, mit entsprechend geneigten Förderergleitstücken 8, 9 und 16. Die in Fig. 1 dargestellten Klinken 14 und 15 fördern die Büchsenformlinge in die nächste Station der Anlage.

Fig. 3 veranschaulicht den Transportweg des Büchsenformlings 19 vom Walzwerk III bis zur Station VI. Ausgehend von der Station III fördert ein Kettenförderer 50 mittels einer Klinke 15 den Büchsenformling 19 mit dem unten in Fig.. 3 dargestellten Querschnitt zur Zuführstation IV und von da aus mittels der von einem Kettenförderer 51 angetriebenen Klinke 29 zu den Stationen V und VI. Der BUchsenformling, der nacheinanderfolgend den unten in der Fig. 3 entsprechend IV, IVa₅ IVb und V dargestellten Querschnitt annimmt, bewegt sich entlang im Querschnitt einer Z-förmigen Gleitschiene 30 (vgl. Fig. 4 und 5), die einen Arm 22 mit einer am Ende angeordneten unteren Schweißrolle 25 trägt.

Die Gleitstücke halten in gegenüberliegenden Ausnehmungen die Kanten 18a, 18b des Büchsenformlings 19, die während des Förderns durch die beweglichen Zangenschieber nahe aneinander gebracht werden und die in Fig. 3 dargestellte Lage einnehmen (Station VI), in der sie zum

Schweißen übereinander liegen. Der Fig. 3 läßt sich der sehr kurze Stromkreis der Sekundärwicklung eines Schweißtransformators 20 entnehmen, der durch den kurzen Förderweg der Büchsenformlinge bis zu den Schweißrollen sowie die Anordnung einer im Anschluß an das Walzwerk mit dem Schweißarm 22 verbundenen Zuleitung bedingt ist. Die Sekundärwicklung des Schweißtransformators 20 besteht aus einem Eingangsleiter 21, einer Einlaßelektrode 24, dem die innere Schweißrolle 25 tragenden Arm 22, der inneren Rolle selbst, den sich in der Schweißstation überlappenden Kanten eines Büchsenformlings, einer oberen Rolle 26 sowie einem Arm 27, der die obere Rolle und eine 'Verbindungselektrode 28 trägt sowie der Rückleitung 23 zu dem Transformator 20.

Der einstellbare Endabschnitt der im Querschnitt Z-förmigen Gleitschiene 30 nähert sich hinsichtlich seiner Länge in etwa der Höhe der zu schweißenden größten Büchse an.

Nach Fig. 8 besitzt dieser Abschnitt der Gleitschiene 30 im Schweißbereich zwischen den Rollen 25 und 26 ein spitzes Ende, das sich um einen Bolzen 34 verschwenken und durch eine Feder 35 und eine einstellbare Schraube 36 in der gewünschten Stellung festlegen läßt.

Die Fig. 4 und 5 geben die beweglichen Zangenführungen in deren in der Station V gemäß Fig. 3 entweder geöffneten oder geschlossenen Stellung wieder. Die Führung enthält einen Kranz von Rollen 32, die in Ausnehmungen 31 eines gabelartigen Körpers G auf Wellen a gelagert sind.

Die Rollen begrenzen einen zylindrischen Raum für den die untere Schweißrolle tragenden Arm 22, dessen Oberfläche den unteren Teil der Z-förmigen Gleitschiene 30 berührt. Die Gleitschiene besitzt an gegenüberliegenden Seiten Ausschnitte zum Führen der vorderen und hinteren Kanten 18b, 18a des von den über die zweite umlaufende Kette 51 angetriebenen Klinken 29 bewegten Büchsenfοrmlings. Die kreisförmig angeordneten Rollen 32 stehen ständig mit dem Blechband 1 in Verbindung; sie lassen sich über die von den Armen B und C der Zange ausgeübte Zangenkraft einander nähern oder voneinander wegbewegen, wozu ein Antrieb eine Welle 33, einen Exzenter 33a und eine ,Ausgleichsfeder D betätigen, um die Größe der aus dem Blechband 1 zu formenden Büchse einzustellen.

Der Kettenförderer 50 ist in Fig. 6 dargestellt. Ein motorgetriebenes Kettenrad 39 treibt mittels einer Welle 53, die mit einer Welle 54, einem Schaltwerk 37 sowie einem Drehmomentbegrenzer 36 verbunden ist, ein mit den unteren Enden der Klinken 14, 15 gekuppeltes Kettenrad 40 an, so daß sich der zylindrische Formling auf der Z-förmigen Gleitschiene 30 in die nächste Station bewegt.

In Fig. 7 ist der einen vergleichbaren Aufbau besitzende Kettenförderer 51 dargestellt, dessen Kettenrad 41 eine Welle 42 über ein Schaltwerk 43 und einen Drehmomentbegrenzer 44 antreibt. Die Welle 42 treibt das Kettenrad 45 an, das über die mit der Kette 51 verbundenen Klinken 29 die zylindrischen Formlinge 19 entlang der Ausnehmung der Z-förmigen Gleitschiene 30 fördert.

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Claims

Dn.-lng. Reimar Kcwig" - - * · '--Dipl.-'lng.·Klaus Bergen

WiihelrT) -foil-St.π !· I <1 OCJO Düsseldorf 1 Telefon 39 7OSB Patentanwälte

19.August 1983
35 136 K

FMI-MECFOND AZIENDE MECCANICHE RIUNITE S.p.A.,
No.31, Via Emanuele Gianturco, 80146 Napoli (Italien)

"Anlage zum Herstellen von Büchsen" Patentansprüche:

Anlage zum Herstellen von Büchsenkörpern durch Widerstandsschweißen von aus einem Metallband mittels Formwalzen hergestellten Formungen, gekennzeichnet durch ein Walzwerk (III) mit gegenüber der vertikalen Symmetrieebene (A) eines Büchsenkörpers (19) geneigten Walzen (3), von denen die untere Walze (3) in das Innere des Büchsenkörpers (19) eingreift sowie einen dem Walzwerk (III) vorgeschalteten Blechband-Förderer (I) und sich daran bis zu einer Vorstreckstation (II) anschließende Führungsstücke (8, 9), die wie auch die Walzen (6, 7) des Förderers (I) und die Walzen (11, 10) der Vorstreckstation (II) entsprechend gegenüber der vertikalen Symmetrieebene eines Büchsenzylinders (19) geneigt sind.
2. Anlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch um 5 bis 30° geneigte Walzwerkswalzen (2, 3).
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen vier Stationen (III bis Vl) umfassenden Transportweg aus dem Walzwerk (III), zwei von parallelen Schaltwerken (37, 43) mittels Nockenflächen gesteuerten Kettenförderern (50, 51) sowie einer Schweißstation (VI) mit Schweißrollen (25, 26).
4. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch im Verlaufe des Transportweges vom Walzwerk (III) zur Schweißstation (Vl) angeordnete zangenbewegliche Gleitstücke mit einen Büchsenformkanal veränderlichen Durchmessers bildenden Zangen (B, C), der oben von einer Z-förmigen Gleitschiene (30) mit einem bis in die Schweißstation (VI) reichenden und am Ende eine untere Schweißrolle (25) aufweisenden Schweißarm (22) abgeschlossen ist.
5. Anlage nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine einander gegenüberliegende Ausnehmungen aufweisende Gleitschiene (30) mit einem in der Schweißstation (VI) gelenkigen vorderen Segmentabschnitt von einer der Höhe der in der Schweißstation zu bearbeitenden größten Büchse angenäherten Länge.
6. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schweißtransformator (20) mit der unteren Rolle (25) des Armes (22) und der oberen Rolle (26) der Schweißstation (6) elektrisch leitend verbunden ist.
7. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

6, gekennzeichnet durch ein gegenüber der vertikalen Symmetrieebene des Büchsenformlings um Null bis 20° geneigtes Rollenpaar (6, 7) des Förderers (I) und ein um Null bis 40° ge
streckstation (II).

um Null bis 40° geneigtes Rollenpaar (11, 10) der Vor-
8. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch Gleitstücke (8, 9) zwischen dem Förderer (I) und der Vorstreckstation (II) sowie dem Walzwerk (III) mit fortschreitender Neigung gegenüber der Horizontalen.
9. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch zwei um Kettenräder (40 bzw. 45) mit übereinstimmender horizontaler Achse umlaufende Kettenförderer (50, 51) und mit Fördererklinken (15, 29).
10. Anlage nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein die Bewegungsabläufe über Nockenflächen fortschreitend steuerndes Schaltwerk (37) des Kettenförderers (50).
11. Anlage nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein die Bewegungen, das Zuführen und Positionieren unter den Schweißrollen über Nockenflächen fortschreitend steuerndes Schaltwerk (43) des Kettenförderers (51).
12. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch aus einem Kranz von in Gabeln (G) so angeordneten Rollen (32), daß die Zangenarme (B und C) einen Ring um den Büchsenformling (19) bilden, und weg auf die inneren flächen der Zangenarme (B, C) einwirkende Nocken (33a).
13. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch einen Endabschnitt der Gleitschiene (30), der drehbeweglich um einen an dem den Schweißrollen (25, 26) entgegengesetzten Ende angeordneten Bolzen (34) befestigt ist, sowie Schrauben (36) und Federn (35) zum positionsgenauen Einstellen des Endabschnitts.
14. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine hinter dem Walzwerk (III) angeordnete Zuleitung für das Einspeisen des Schweißstromes in den Schweißarm (22).

-A-
15. Anlage nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch einen Stromkreis aus einer mit dem die untere Rolle (25) in der Zuführvorrichtung (IV) tragenden Arm (22) verbundenen Einlaßelektrode, dem Tragarm (22), der unteren Rolle (25), den übereinander liegenden Kanten des Büchsenkörpers (19), der oberen Rolle (26), einen die obere Rolle tragenden Arm sowie einer mit dem Transformator (20) verbundenen Elektrode.