DE59199C

DE59199C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung fertiger Ringe auf elektrischem Wege aus _ unregelmäfsigen Arbeitsstücken

Info

Publication number: DE59199C
Application number: DENDAT59199D
Authority: DE
Original assignee: H. LEMP in Lynn, Massach., V. St. A
Anticipated expiration: 1910-05-28

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die. Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, um die beiden Enden eines offenen Metallringes oder ähnlichen aus Metall gebogenen Gegenstandes durch Schweifsung mittelst des elektrischen Stromes zu verbinden oder auch einen Ring oder ein Metallband ohne Ende dadurch herzustellen, dafs mehrere Theilstücke desselben mit ihren Enden elektrisch züsammengeschweifst werden. .

Die Vorrichtung hat den Zweck, die Herstellung der Schweifsnaht oder Nähte in solchen Ringen oder Metallstreifen ohne Ende wesentlich zu erleichtern.

Bei den bisher zu ähnlichen Zwecken benutzten Vorrichtungen wurden die beiden durch Schweifsung zu verbindenden gebogenen Enden des Ringes oder dergleichen zu beiden Seiten der herzustellenden Schweifsnaht von je einer Klammer, oder Zwinge gefafst und festgehalten, um in einer der Bogenlinie des Ringes entsprechenden krummen Linie gegen einander bewegt zu werden. Das Metallband wird dabei von der Klammer oder Zwinge sowohl auf der Innen- als auf der Aufsenseite des bogenförmigen Theiles eingespannt.

, Die vorliegende Erfindung besteht nun in einer Vorrichtung, welche mittelst, elektrisch leitender Greifbacken die Enden des offenen Ringes gegen einander bewegt und bei welcher diese Greifbacken sich in einer Linie bewegen, welche die Bogenlinie des Ringes nahe an der Schweifsstelle schneidet; die Greifbacken legen sich dabei gegen das Metall des Ringes u. s. w. von aufsen an. . .

Die Erfindung betrifft ferner' verschiedene Aenderungen der Greif- oder Einspannvorrichtung, deren Backen bogenförmig und deren Drehzapfen excentrisch zu dem Bogen angeordnet ist, auf welchem die Klemmbacken befestigt sind, so dafs bei der Gegeneinanderbewegung der. Greifbacken die Bewegungslinie die Bogenlinie des zu schweifsenden Metallringes u. s. w. schneidet. .

Eine weitere Aenderung betrifft eine Einrichtung, mittelst welcher gleichzeitig mit dem Zusammenschweifsen der zu verbindenden Enden eines Ringreifens'u. s. w. das Metall des Werkstückes geformt oder einer gewünschten Form angepafst wird, so dafs das Werkstück fertig aus der Vorrichtung herauskommt.

Eine mit den. Vorrichtungen verbundene neue EigenthUmlichkeit besteht äufserdem darin, dafs durch den ganzen Metallkörper, dessen Enden züsammengeschweifst werden sollen, ein elektrischer Strom von genügender Stärke gesendet werden kann, um das Metall weich zu machen und dadurch das Formen oder Biegen zur Erzielung einer gewünschten Gestalt wesentlich zu erleichtern. , . . .

In der Zeichnung stellt Fig. 1 eine Vorrichtung dar, wie sie bisher zum Anschweifsen der Enden eines offenen Ringes auf elektrischem Wege benutzt zu werden pflegt;

Fig.. 2 ist ein Grundrifs einer Vorrichtung, nach der vorliegenden Erfindung in geschlossenem Zustande; . ,■■

Fig. 3 zeigt diese Vorrichtung geöffnet, nach Vollendung des Schweifsprocesses,

Fig. 4 eine Aenderung der Vorrichtung, welche darin besteht, dafs die Klemmbacken, anstatt durch Drehung um einen Zapfen, geradlinig bewegt werden, um den Ring zu schliefsen,

Fig. 5 eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Schweifsen der Enden und Formen des Metallringes oder Werkstückes, und Fig. 6 den Reifen, welcher durch Anschweifsen der Enden zu einem geschlossenen Ring gestaltet werden soll.

In der bekannten Vorrichtung, wie in Fig. ι dargestellt, sind zwei Klemmzwingen angewendet, welche im Scharnier verbunden sind, dessen Bolzen P im oder nahezu im Mittelpunkt des zu schweifsenden Ringes R zu stehen kommt. Die Zwingen selbst bestehen aus Klemmbacken JJ¹ aus Kupfer oder anderem leitenden Material, welche auf den um den Bolzen P drehbaren Schenkeln befestigt sind und durch Klemmschrauben s s geöffnet und geschlossen werden können, um den Ring zu beiden Seiten der Schweifsstelle m von innen und von aufsen zu fassen. Die Klemmbacken stehen mit einer elektrischen Leitung D in Verbindung, welche den Strom zuführt.

Die nach vorliegender Erfindung ausgeführte, in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung besteht aus. zwei Klemmbacken C C¹, deren Innenflächen in geschlossenem Zustande sich um den Ring oder zu schweifsenden Gegenstand anlegen und sich der Form, welche der fertige Ring oder dergleichen erhalten soll, anpassen. Die eine dieser Klemmbacken ist um einen Drehzapfen beweglich, oder es können auch beide beweglich angebracht sein; zweckmäfsig sind diese Klemmbacken auf einer Unterlagplatte .montirt, in welcher der Drehzapfen befestigt ist und welche dem Werkstück zur Auflagerung dient.

In der Zeichnung ist der Klemmbacken C als feststehend und C¹ als drehbar um den Zapfen P angenommen;- ein Griff dient zur Bewegung dieses Backens. und ein Anschlagstift ρ begrenzt diese Bewegung in der Schlufsstellung. Der, offene Ring R soll mit seinen freien .Enden bei W zusammengeschweifst werden. //' sind Backen aus leitendem Material, z. B. Kupfer, welche am inneren Rande der Klemmbacken C C¹ befestigt sind und sich gegen den Ring zu beiden Seiten der Schweifsstelle anlegen, wenn die Vorrichtung geschlossen wird. Wird dann der Stromkreis geschlossen, für den die beiden Backen//¹ die Pole bilden, so geht der Strom durch die Schweifsstelle W, wo die beiden Enden des Ringes an einander stofsen. ·■·

Es ist leicht ersichtlich, dafs durch Anordnung des Drehpunktes des beweglichen Backens oder der Backen derart, dafs die Bewegungslinie der Backen gegen einander die Bogenlinie des Ringes oder Werkstückes schneidet, diese Gegeneinanderbewegung der Klemmbacken ein Andrücken derselben gegen die Aufsenflä'chen des Ringes oder Werkstückes zur Folge haben mufs, wodurch die beiden Enden an der offenen Stelle W gegen einander stofsen müssen; dieses Zusammendrücken des Ringes geschieht also ohne ein Einspannen der beiden Enden in Zwingen, welche die Innen- und Aufsenflä'chen einklemmen, wie dies bei der bisher benutzten, in Fig. ι dargestellten Vorrichtung geschah.

Das Werkstück R besteht in Fig. 2 aus einem nur an einer Stelle offenen Reifen, dessen freie Enden zur Bildung eines Ringes zusammentreffen. Man kann aber auch den Metallstreifen, aus dem der Ring geformt werden soll, ein wenig länger machen, als der Kreis des Ringes es verlangt; beim Zusammenbiegen werden dann die freien Enden über einander greifen, wie in Fig. 6; Diese über einander greifenden Enden sind so bemessen, dafs sie die. bei der Schweifsung durch das Zusammendrücken entstehende Verkürzung ausgleichen.

Nach Herstellung des noch nicht geschweifsten Reifens, Fig. 6, kann man denselben so weit aus einander biegen, dafs die vorher über einander greifenden Enden nun gegen einander stofsen, wie in Fig. 2, bevor die Schweifsung beginnt. Dies hat den Vorzug, dafs nur ein geringes Formen oder Zusammendrücken des Metalles nothwendig wird, besonders wenn der Reifen federt und bestrebt ist, seine ursprüngliche Form wieder einzunehmen, nachdem er so weit aus einander gebogen wurde, um die übergreifenden Enden mit Stofsfuge gegen εϊητ ander zu legen. Das Formen oder Anpassen ist jedoch auch dann empfehlenswerth, wenn der Ring aus federndem Metall besteht, weil dadurch ein genau kreisrunder Umfang mit gföfserer Sicherheit erzielt wird.

Bei der Benutzung der vorliegenden Erfindung ist es nicht unbedingt nothwendig, dafs das z. B. zu einem kreisrunden Ring zu ge- ■ staltende Werkstück vor dem Schweifsen schon genau die Ringform besitzt; man kann z. B. einen Metallstreifen in eine ungefähr kreisförmigeoder der Gestalt des fertigen Werkstuckes entsprechende Form biegen und dann die Enden zur Verschwenkung gegen einander drücken. Aber zweckmäfsiger ist es, den Reifen von vornherein auf einer Form in die dem fertigen Werkstück entsprechende Gestalt zu biegen und dann die Enden durch Auseinanderbiegen in Stofsfugenverbindung zu bringen.

Die Backen//¹ von Kupfer oder leitendem Metall sind zweckmäfsig auf den Klemmbacken C C¹ so befestigt, dafs sie sich in die gegen das Werkstück anliegenden Berührungsflächen der Backen C C¹ einfügen. Die Zu¹ leitung des elektrischen Stromes kann auf beliebige Weise erfolgen, z. B. kann der Backen /

auf oder an einer Kupferstange D² befestigt sein, während der Backen J¹ mit einem biegsamen Leitungsdraht e in Verbindung steht, der von einer anderen Kupferstange D² ausgeht. Die Leitungen D oder -Z)² erhalten Strom von genügender Stärke zur Erhitzung des Metalles aus einer Elektricitätsquelle auf bekannte Weise. Die Klemmbacken C C¹ bestehen zweckmäfsig aus Eisen oder einem weniger gut leitenden Material als die Backen JJ¹ ; am Drehpunkt P sind die Backen C C' von einander isolirt.

Um das Formen des Werkstückes während des Schweifsens der Enden zu erleichtern, werden die Backen JJ¹ zweckmäfsig mit so breiten Berührungsflächen gegen das Werkstück versehen, dafs ein beträchtlicher Theil des elektrischen Stromes durch den ununterbrochenen Theil des Ringreifens R hindurchgeht, wodurch das Metall ringsherum durch Erhitzung weich gemacht und deshalb leicht gebogen und geformt werden kann.

Bei Ringen, welche aus nur an einer Stelle unterbrochenen Metallreifen geformt werden, ist leicht ersichtlich, dafs die Ausdehnung der Flächenberührung der Backen J J¹ gegen das Werkstück den gröfseren oder geringeren Theil des Stromes bestimmen wird, der den zusammenhängenden Theil des Reifens oder den weiteren Weg durchläuft, um das Metall gefügig zu machen.

In gewissem Grade wird dieser Theil des Stromes auch bestimmt durch die Leitungsfähigkeit des Materials der Klemmbacken C C¹, wenn letztere aus weniger gut leitendem Metall bestehen. Wenn diese Backen aus nichtleitendem Material beständen, so würden die Kupferbacken JJ¹ auf die ganze Ausdehnung der Berührungsflächen C C' oder wenigstens beträchtlich verbreitert werden müssen, um den Ring ringsherum gefügig zu machen.

Ebenso wie die Ringe aus einem nur an einer Stelle offenen Metallreifen geformt werden können, lassen sich Ringe und ähnliche Gegenstände auch aus zwei oder .mehreren, an den Berührungsstellen durch den elektrischen Strom geschweifsten Stücken herstellen. Fig. 5 zeigt beispielsweise eine Vorrichtung zum Zu-· sammenschweifsen zweier Halbringe; jede der Klemmbacken CC¹, von denen hier die eine durch eine Schraubenspindel gegen die andere hinbewegt wird, ist mit zwei leitenden Backen JJ bezw. J¹ J¹ versehen, die sich nahe den Schweifsstellen gegen die zu verbindenden Bogenstücke von aufsen anlegen. Die beiden Halbringe sind ein wenig länger als der genaue Halbkreis des Ringes, um die bei der Schweifsung stattfindende Verkürzung auszugleichen. Nachdem die bogenförmig vorgeformten Stücke des Ringes zwischen die Klemmbacken C C¹ so eingelegt sind, dafs die Enden sich berühren, wird der elektrische Stromkreis geschlossen, welcher durch die Schweifsstellen hindurchgeht und das Metall dort bis zur Schweifsglut erhitzt, worauf die Klemmbacken gegen einander bewegt werden und die Verschweifsung der Enden stattfindet, wobei gewöhnlich eine Nahtwulst, wie in Fig. 3 gezeichnet, entsteht, die eine Verkürzung der zusammengeschweifsten . Enden bedingt, zu deren Ausgleichung die Ringhälften etwas länger genommen wurden, als es die Kreislinie erfordert haben würde.

Nachdem die Backen in ihrer Schlufsstellung angelangt sind bezw. 'der eine bewegliche Klemmbacken durch den Anschlagstift ρ aufgehalten wird, ist der Ring genau in die ihm zu gebende Form gebracht, welche er dann beibehält.

Das Hindurchleiten eines mehr oder weniger beträchtlichen Theiles des elektrischen Stromes durch den zusammenhängenden Theil des Ringreifens oder der Theilstücke, zum Zwecke, das Metall ringsherum durch Erhitzung geschmeidig zu machen, ist zwar in den meisten Fällen von grofsem Vortheil, kann aber in manchen Fällen auch unterbleiben, wenn z.B. Ringe von kleinem Durchmesser geformt werden oder das Metall an und für sich schon weich und plastisch ist.

Die in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung enthält zwei sich von aufsen gegen das Werkstück neben der Schweifsstelle anlegende Klemmbacken CC¹, welche in einer die Bogenlinie des Werkstückes schneidenden geraden Linie ihre Druckwirkung ausüben. Die eine dieser Klemmbacken ist festliegend, die andere mittelst Schraubenspindel H beweglich'; beide Klemmbacken bestehen hier aus Kupfer und sind auf Zuleitungsblöcken oder Stangen Z)² befestigt. Auf dem feststehenden Klemmbacken C und gegen denselben isolirt ist ein Ständer K befestigt, an dessen oberem Ende ein Hebel L drehbar ist. Dieser Hebel trägt ein gabel- oder bogenförmiges Klemmstück C², welches auf den Ring R gegenüber der Schweifsstelle m aufgreift und die Beibehaltung der Form des Ringes während des Schweifsens bewirkt. Der Hebel L wird in seiner Stellung gehalten durch eine Klammer /, welche an einem Ständer K² drehbar befestigt ist und auf das freie Ende des Hebels L aufgreift; der Ständer K^ kann beliebig aufgestellt sein und ist zweckmäfsig gegen den Klemmbacken C¹ isolirt.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist ähnlich derjenigen der vorbeschriebenen Ausführungsformen, nur dafs der Ring während des Schweifsens nicht zugleich von Formbacken umspannt wird. Der an seinen freien

Enden zu verschweifsende offene Ring wird, während die Klemmbacken C C¹ die gezeichnete Stellung einnehmen, von oben zwischen dieselben gelegt, indem man den Hebel L löst und zurückwirft; die Schweifsstelle m befindet sich zwischen den Backen CC¹. Dann wird der Hebel L wieder herabgelassen, der stellbare Klemmbacken C² greift auf den Rücken desselben auf und die Klammer I wird zur Festhaltung des Hebels über dessen freies Ende geschoben. Die Klaue C² kann durch die Schraube S mehr oder weniger fest gegen den Ring angedrückt werden. Dann wird die Schweifsung durch den elektrischen Strom in bekannter Weise ausgeführt.

Claims

Patent-Anspruche γι . Verfahren zur Herstellung fertiger Ringe aus unregeltnäfsigen Arbeitsstücken mittelst elektrischer Schweifsung, dadurch gekennzeichnet, dafs während des Schweifsens gleichzeitig auch ein Richten des glühenden Arbeitsstückes durch die auf dasselbe einwirkenden Klemmbacken erfolgt.
2. Zur Ausübung des unter i. gekennzeichneten Verfahrens eine elektrische Schweifsvorrichtung, bei welcher die der Form des Arbeitsstückes angepafsten Klemmbacken .excentrisch zum Ringumfange so angeordnet sind, dafs sie ihre Bewegung in einer den letzteren schneidenden Linie ausführen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.