DE3739359C1

DE3739359C1 - Welding apparatus for producing an assembled sheet-metal panel

Info

Publication number: DE3739359C1
Application number: DE19873739359
Authority: DE
Inventors: Xaver Lipp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-11-20
Filing date: 1987-11-20
Publication date: 1989-01-19

Abstract

A welding apparatus for producing an assembled sheet-metal panel (1) by welding abutting metal sheets (3) while forming a flange weld has as a carrier for the welding-electrode arrangement a welding carriage (13) which runs on the top of the metal sheets (3) and is guided on the flanges (5) for controlling its running direction. The flanges (5) are arranged so as to project upwards out of the plane of the metal sheets (3) at their adjoining side edges. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Schweißvorrichtung zum Herstellen einer zusammengesetzten Blechtafel durch Bildung einer Bördel naht zwischen nebeneinandergelegten Blechbahnen, mit einer Elektrodenanordnung zum Erzeugen eines zwischen ihr und den zu verschweißenden Blechbahnen im Bereich von deren seitlichen, aufgestellten, aneinanderliegenden Bördeln brennenden Licht bogens.The invention relates to a welding device for manufacturing a composite sheet of metal by forming a bead seams between side-by-side sheet metal sheets, with a Electrode arrangement for generating a between it and the sheet metal sheets to be welded in the area of their lateral, erected, flares of burning light bow.

An die Eigenschaften der Schweißverbindung zwischen den Blech bahnen sind dann besonders hohe Anforderungen zu stellen, wenn es sich um die Herstellung großflächiger Blechtafeln handelt. In besonderem Maße trifft dies zu, wenn die zu fertigenden Blechtafeln für Verwendungszwecke vorgesehen sind, bei denen sich in den Tafeln Zugspannungen ergeben, wie dies beispiels weise bei Blechtafeln der Fall ist, die als großflächige, frei tragende Abdeckungen für Blechbehälter großen Durchmessers vorge sehen sind. Derartige membranartige Abdeckungen sind beispiels weise in der deutschen Patentanmeldung P 37 09 843.8 aufgezeigt. Wie sich gezeigt hat, ist es für die Herstellung solcher Ab deckungen vorteilhaft, wenn bei der Bildung der Bördelnaht zwischen den aneinander angrenzenden Blechbahnen die Bördel beim Schweißen bis auf das Niveau der Ebene der Oberseite der Blechbahnen abgeschmolzen werden.The properties of the welded connection between the sheet Railways have to meet particularly high requirements if it is the production of large sheet metal panels. This is particularly true when the to be manufactured Metal sheets are provided for uses where there are tensile stresses in the panels, such as this as is the case with metal sheets, which are large, free load-bearing covers for sheet metal containers of large diameter are seen. Such membrane-like covers are an example pointed out in German patent application P 37 09 843.8. As has been shown, it is for the manufacture of such Ab covers advantageous when forming the flanged seam the flanges between the adjacent metal sheets when welding down to the level of the top of the plane Sheet metal sheets are melted.

Die Durchführung des Schweißvorganges in der Weise, daß die aufgestellten Bördel durch Abschmelzen beseitigt werden, führt nicht nur zu einer annähernd glattflächigen Oberseite der zu sammengesetzten Blechtafel sondern zur Ausbildung einer Schweiß naht mit besonders vorteilhaften Eigenschaften. Dabei entsteht eine aus der Schmelze der Bördel gebildete Naht, die sich durch gehend von der Oberseite der Blechtafel bis zu deren Unterseite erstreckt. Bei einer solchen durchgeschweißten Verbindung zwi schen den stumpf gegeneinander stehenden Blechbahnen ergeben sich gute Festigkeitswerte der zusammengesetzten Blechtafel.Carrying out the welding process in such a way that the erected flanges are removed by melting leads not only to an almost smooth top of the composite sheet of metal but to form a sweat seams with particularly advantageous properties. This creates a seam formed from the melt of the flanges, which passes through going from the top of the sheet to the bottom extends. With such a welded connection between result in the bluntly opposed sheet metal sheets good strength values of the assembled sheet metal.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schweißvorrichtung aufzuzeigen, die sich für die Herstellung zusammengesetzter Blechtafeln durch Ausbildung einer Bördelnaht zwischen angren zenden Blechbahnen trotz einfachen Vorrichtungsaufbaus beson ders gut eignet.The invention has for its object a welding device to demonstrate the compound for the manufacture Sheet metal sheets by forming a flanged seam between them sheet metal webs despite the simple device construction that works well.

Bei einer Schweißvorrichtung der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Elektro denanordnung an einem auf der Oberseite der Blechbahnen laufenden Schweißwagen angebracht ist, der zur Steuerung seiner Lauf richtung mindestens ein Steuerelement aufweist, das an den eine ihm zugeordnete Führungsschiene bildenden Bördeln geführt ist.In a welding device of the type mentioned this object achieved in that the electro the arrangement on a running on the top of the sheet metal Welding cart is attached to control its run Direction has at least one control element to the led to a guide rail associated with it forming flanges is.

Die Führung des Schweißwagens an den die Nahtlinie definieren den Bördeln ergibt eine genaue Positionierung der Elektrodenan ordnung bei gleichzeitig kleinstmöglichem Steuerungsaufwand, so daß die Vorrichtung in erstrebter Weise einfach aufgebaut und somit billig herstellbar ist. Darüber hinaus ergibt sich dadurch, daß der Schweißwagen auf der Oberseite der Blechbahnen läuft, eine nicht unbeträchtliche Gewichtsbelastung, durch die die Blechbahnen auf die sie tragende Unterlage angedrückt werden, bei der es sich vorzugsweise um eine Kupferplatte handelt. Das Anpressen der Blechbahnen im Schweißbereich an ihre Unterlage begünstigt die Abfuhr von Schweißwärme von der Blechunterseite her. Dies trägt zur Ausbildung einer Schweißnaht besonders guter Eigenschaften wesentlich bei.Define the guide of the welding carriage on which the seam line is to be defined The crimps provide precise positioning of the electrodes order with the least possible control effort, so that the device is simply constructed in the desired manner and is therefore cheap to manufacture. In addition, it follows in that the welding carriage on the top of the sheet metal runs through a not inconsiderable weight load which pressed the sheet metal webs onto the supporting surface be, which is preferably a copper plate. The pressing of the sheet metal in the welding area on their base favors the removal of welding heat from the underside of the sheet forth. This particularly contributes to the formation of a weld seam good properties.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausbildung der Schweißvorrichtung gemäß Anspruch 4, da hier die der Steuerung des Schweißwagens dienenden Rollen auch die zu verschweißenden Bördel aneinander drücken. Man kann außerdem die Rollen als Antriebsrollen vor sehen, da sie mit einer ausreichend hohen Kraft angedrückt werden können.A design of the welding device is particularly advantageous according to claim 4, since here the control of the welding car serving rolls also the flanges to be welded together to press. You can also use the rollers as drive rollers see, since they are pressed with a sufficiently high force can be.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzel nen erläutert. Es zeigtBelow is an embodiment of the invention with reference to the drawing in detail NEN explained. It shows

Fig. 1 eine schematisch vereinfacht gezeichnete perspektivische Ansicht eines Ausführungs beispiels der Schweißvorrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 1 is a schematically simplified perspective view of an embodiment of the welding device according to the invention;

Fig. 2 eine teils abgebrochen gezeichnete Seiten ansicht des Schweißwagens des Ausführungs beispiels von Fig. 1, gesehen mit der dort mit II angegebenen Blickrichtung, und Fig. 2 is a partially broken side view of the welding carriage of the embodiment of FIG. 1, seen with the viewing direction indicated there with II, and

Fig. 3 und 4 abgebrochen gezeichnete Querschnitte des Stoßbereichs angrenzender Blechbahnen gemäß den Schnittlinien III-III und IV-IV von Fig. 2, wobei der Stoßbereich vor dem Schweißen bzw. nach dem Schweißen gezeigt ist. FIGS. 3 and 4 canceled drawn cross-sections of the joint region adjacent sheet metal strips to the section lines III-III and IV-IV of Fig. 2, wherein the joint region is shown before welding and after welding in accordance with.

Zur Herstellung einer in Fig. 1 als Ganzes mit 1 bezeichneten zusammengesetzten Blechtafel aus längsseits nebeneinanderliegen den Blechbahnen 3 werden deren Seitenränder mit aus der Ebene der Blechbahnen 3 rechtwinklig aufgestellten Bördeln 5 versehen, was auf übliche Weise bewerkstelligt werden kann, beispiels weise, indem eine Relativbewegung zwischen den Blechbahnen 3 und einer üblichen Anordnung von Bördelrollen durchgeführt wird. Fig. 3 zeigt in Schnittdarstellung den Stoßbereich zweier angrenzender Blechbahnen 3 vor dem Verschweißen, wobei die aufgestellten Bördel 5 der Bahnen 3 breitseits aneinanderlie gen. Fig. 4 zeigt eine entsprechende Schnittdarstellung des Stoßbereichs angrenzender Bahnen 3, gezeichnet jedoch nach dem Verschweißen, wobei sich zwischen den Bahnen 3 eine Schweiß naht 7 befindet, die eine geringfügige Verdickung des Blech querschnitts bildet. Wie aus einem Vergleich der Fig. 3 und 4 zu erkennen ist, sind die Bördel 5 beim Schweißvorgang vollständig beseitigt worden, indem sie praktisch bis auf das Niveau der Oberseite der Bahnen 3 abgeschmolzen sind. Die von dem Werkstoff der Bördel 5 stammende Schmelze bildet die Schweiß naht 7, die, wie in Fig. 4 gezeigt, eine leichte örtliche Ver dickung des Blechquerschnitts bildend, sich von der Oberseite bis zur Unterseite der Blechbahnen 3 erstreckt.To produce a composite sheet metal sheet designated as a whole by 1 in FIG. 1 from the sheet metal webs 3 lying alongside one another along the sides, the side edges thereof are provided with flanges 5 set up at right angles from the plane of the sheet metal sheets 3 , which can be accomplished in the usual way, for example by a relative movement is carried out between the sheet metal webs 3 and a conventional arrangement of flanging rollers. Fig. 3 shows a sectional view of the joint area of two adjacent sheet metal webs 3 before welding, the flanges 5 of the webs 3 being broadly adjacent to one another. Fig. 4 shows a corresponding sectional view of the joint area of adjacent webs 3 , but drawn after the welding, with between the webs 3 a weld seam 7 is located, which forms a slight thickening of the sheet cross-section. As can be seen from a comparison of FIGS. 3 and 4, the flanges 5 have been completely removed during the welding process by practically melting down to the level of the top of the webs 3 . The melt originating from the material of the flange 5 forms the weld seam 7 , which, as shown in FIG. 4, forms a slight local thickening of the sheet metal cross section, extending from the top to the bottom of the sheet webs 3 .

Fig. 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer zur Besei tigung der Bördel 5 und zur Ausbildung der Schweißnaht 7 dienen den Schweißvorrichtung, wobei es sich um eine solche für das Lichtbogenschweißen unter Schutzgas handelt. Die eigentliche Elektrodenanordnung und die Einrichtungen zum Bilden einer bereichsweisen Schutzgasatmosphäre unterscheiden sich nicht grundsätzlich von bekannten Schweißvorrichtungen für das Arcatom- oder Argonarc-Verfahren oder für Abwandlungen dieser Verfahren, so daß sich diesbezüglich eine ins einzelne gehende, nähere Beschreibung erübrigt. Erwähnt sei lediglich, daß keine Ein richtung zum Zuführen von Zusatzmetall vorgesehen ist, weil, wie bereits erwähnt, die Schmelze der beim Schweißen zu be seitigenden Bördel 5 zur Bildung der Schweißnaht 7 zur Verfü gung steht. Fig. 1 and 2 show an embodiment of the Besei account the flange 5 and to the formation of the welding seam 7 serve the welding apparatus, wherein it is for such arc welding under a protective gas. The actual electrode arrangement and the devices for forming a protective gas atmosphere in regions do not fundamentally differ from known welding devices for the Arcatom or Argonarc process or for modifications of these processes, so that a detailed description in this regard is unnecessary. It should only be mentioned that there is no device for supplying additional metal because, as already mentioned, the melt of the flanges 5 to be removed during welding is available for forming the weld seam 7 .

Die Elektrodenanordnung, von der lediglich in Fig. 2 ein Elek trodenhalter 11 angedeutet ist, befindet sich zusammen mit der Schutzgaseinrichtung an einem Schweißwagen 13, der mit einem zugehörigen Versorgungsaggregat 15 über einen flexiblen Versorgungsstrang 17 verbunden ist, so daß der Schweißwagen 13 relativ zum Aggregat 15 beweglich ist. Im Versorgungsstrang 17 befinden sich sowohl Kabel als auch Schlauchleitungen, um den Schweißwagen mit elektrischer Energie, insbesondere mit dem Schweißstrom, sowie mit Schutzgas zu versorgen.The electrode arrangement, of which only one electrode holder 11 is indicated in FIG. 2, is located together with the protective gas device on a welding carriage 13 , which is connected to an associated supply unit 15 via a flexible supply line 17 , so that the welding carriage 13 is relative to the unit 15 is movable. The supply line 17 contains both cables and hose lines in order to supply the welding carriage with electrical energy, in particular with the welding current, and with protective gas.

Für eine Vorschubbewegung in der in Fig. 2 mit einem Pfeil 19 bezeichneten Richtung weist der Schweißwagen 13 eine vordere Laufrolle 21 und eine hintere Laufrolle 23 auf, die auf der Oberseite der Blechbahnen 3 abrollen und am Gestell des Schweiß wagens 13 frei drehbar gelagert sind. Wie aus Fig. 1 zu ersehen, weist die vordere Laufrolle 21 eine in ihr mittig angeordnete Ringnut auf, die eine Führungsrille 25 bildet, in welche die aufgestellten, aneinanderliegenden Bördel 5 der angrenzenden Blechbahnen 3 eingreifen. Auf diese Weise wirken die Bördel 5 als eine Führungsschiene, an der der Schweißwagen 13 mittels der Führungsrille 25 der vorderen Laufrolle 21 geführt ist.For a feed movement in the direction indicated by an arrow 19 in FIG. 2, the welding carriage 13 has a front roller 21 and a rear roller 23 which roll on the top of the sheet metal webs 3 and are mounted on the frame of the welding carriage 13 so as to be freely rotatable. As can be seen from FIG. 1, the front roller 21 has an annular groove arranged centrally in it, which forms a guide groove 25 , in which the flanges 5 of the adjacent sheet metal webs 3 , which lie against one another, engage. In this way, the flanges 5 act as a guide rail on which the welding carriage 13 is guided by means of the guide groove 25 of the front roller 21 .

Der Schweißwagen 13 weist für das Erzeugen der Vorschubbewegung in Richtung des Pfeiles 19 einen Eigenantrieb auf, zu dem ein auf der Oberseite des Schweißwagens angeordneter Flanschmotor 27, ein mit diesem verbundenes Zahnradgetriebe 29 sowie zwei von vier Andrückrollen gehören. Diese beiden Andrückrollen 31, die in Fig. 2 zu sehen sind und mit senkrecht zur Ebene der Blechbahnen 3 verlaufenden Drehachsen an der Unterseite des Schweißwagens 13 gelagert und mit dem Getriebe 29 verbunden sind, wirken jede mit je einer nicht angetriebenen mit ihr fluchtenden und daher in Fig. 2 nicht zu sehenden gleichartigen Andrückrolle zusammen. Wie Fig. 2 zeigt, laufen die angetriebenen Andrückrollen 31 an der dem Betrachter zugekehrten Seite der Bördel 5. Die nicht zu sehenden, weil hinter den Andrückrollen 31 gelegenen Andrückrollen laufen an der gegenüberliegenden Außenseite der Bördel 5. Der Abstand zwischen den Andrückrollen jedes Andrückrollenpaares ist so eingestellt, daß die Bördel 5 breitseits in der Weise gegeneinander gepreßt werden, wie dies für den Schweißvorgang erforderlich ist, der, bezogen auf die Laufrichtung (Vorschubbewegung in Richtung des Pfeils 19 im Bereich zwischen der hinteren Laufrolle 23 und dem benach barten Andrückrollenpaar erfolgt, nämlich in dem Bereich des Elektrodenhalters 11. Mittels eines auf der Oberseite des Schweiß wagens befindlichen Steuergeräts 33 ist die vom Eigenantrieb bewirkte Vorschubgeschwindigkeit in geeigneter Weise so steuer bar, daß der Schweißvorgang in gewünschter Weise abläuft. Das Steuergerät 33 enthält auch Steuermittel für die Einstellung der Schutzgaszufuhr sowie zur Steuerung des Lichtbogens.The welding carriage 13 has a self-drive for generating the feed movement in the direction of the arrow 19 , which includes a flange motor 27 arranged on the upper side of the welding carriage, a gear transmission 29 connected to it and two of four pressure rollers. These two pressure rollers 31 , which can be seen in FIG. 2 and are mounted on the underside of the welding carriage 13 with axes of rotation running perpendicular to the plane of the sheet metal webs 3 and connected to the gear 29 , each act with a non-driven one which is aligned with it and therefore in Fig. 2 not seen similar pressure roller together. As shown in FIG. 2, the driven pressure rollers 31 run on the side of the flanges 5 facing the viewer. The pressure rollers, which cannot be seen because they are located behind the pressure rollers 31 , run on the opposite outside of the flange 5 . The distance between the pressure rollers of each pressure roller pair is set so that the flanges 5 are pressed against one another in the manner required for the welding process which, based on the direction of travel (feed movement in the direction of arrow 19) in the region between the rear roller 23 and the Benach disclosed pair of press rollers is carried out, namely in the region of the electrode holder 11. by means of a control device 33 the carriage located on the upper side of the welding is effected by the self-propelled feed speed in a suitable manner so control bar that the welding process takes place in the desired manner. the control unit 33 also contains control means for adjusting the shielding gas supply and for controlling the arc.

Es hat sich gezeigt, daß eine besondere Güte der Schweißnaht erreicht wird, wenn während des Schweißvorgangs Schweißwärme von der Unterseite der Blechbahnen her abgeführt wird. Dies kann in der Weise geschehen, daß die Blechbahnen 3 beim Schweißen auf einer wärmeableitenden Unterlage aufliegen, beispielsweise auf einem nicht dargestellten Kupferblech oder einer anderen wärmeleitenden Unterlage, die gegebenenfalls mit externen Kühl einrichtungen zusammenwirken kann.It has been shown that a special quality of the weld seam is achieved if welding heat is dissipated from the underside of the sheet metal webs during the welding process. This can be done in such a way that the sheet metal webs 3 lie on a heat-dissipating base during welding, for example on a copper sheet or other heat-conductive base which is not shown and which, if appropriate, can cooperate with external cooling devices.

Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.All mentioned in the above description as well which can only be inferred from the drawing as further developments, components of the invention, too if not particularly emphasized and especially not are mentioned in the claims.

Claims

1. Welding device for producing a composite sheet of metal by forming a flanged seam between side-by-side sheet metal sheets, with an electrode arrangement for producing an arc between them and the sheet metal sheets to be welded in the area of their lateral, erected, adjacent flanges burning arc, characterized in that the electrode arrangement on a on the top of the sheet metal webs ( 3 ) running welding carriage ( 13 ) is introduced, which has at least one control element for controlling its running direction, which is guided on the flanges ( 5 ) forming an associated guide rail.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that as a control element of the welding carriage ( 13 ) a rotatably mounted on this, running on the guide rail role is seen before.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the roller serving as a control element of the welding carriage ( 13 ) is a roller ( 21 ) of the welding carriage ( 13 ) which rolls on the top of the sheet metal webs ( 3 ) and is provided with a guide groove ( 25 ) in which the guide rail engages.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the welding carriage ( 13 ) has at least two cooperating pressure rollers ( 31 ) which press the flanges ( 5 ) of the sheet metal webs ( 3 ) projecting between them against each other.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the welding carriage ( 13 ) has a controllable self-drive ( 27, 29 ).

6. Device according to one of claims 4 or 5, characterized in that the self-drive ( 27, 29 ) drives at least one of the pressure rollers ( 31 ) of the welding carriage ( 13 ).