DE635544C

DE635544C - Schweissmaschine zum stumpfen Aneinanderschweissen breiter Bleche

Info

Publication number: DE635544C
Application number: DE1930635544D
Authority: DE
Original assignee: Edward G Budd Manufacturing Co
Current assignee: ThyssenKrupp Budd Co
Priority date: 1929-08-08
Filing date: 1930-08-09
Publication date: 1936-09-19
Also published as: DE655928C; FR701330A; US1879217A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schweißmaschine zum stumpfen Aneinanderschweißen breiter Bleche und besteht darin, daß die bewegliche Spannbacke mit Hilfe von vorzugsweise je für sich angetriebenen Zuggliedern bewegt wird, die an den Enden der beweglichen Spannbacke angreifen und die feststehende Spannbacke umfassen, wobei die Klemmstellen für die Bleche im wesentlichen in gleicher Höhe liegen wie die Zugglieder und die Bewegungseinrichtungen eine unbedingt gleiche Bewegung der beiden Zugglieder gewährleisten, auch wenn diese wahrend des Schweiß Vorganges in erheblichem Maße verschieden stark belastet werden.

Es sind zwar Schweißmaschinen bekannt, bei denen Zugeinrichtungen zur Bewegung der Spannbacken Anwendung finden. In den bekannten Fällen handelt es sich aber um die Verschweißung von Stangenmaterial. Derartige Maschinen weisen gegenüber einer Maschine zum Verschweißen langer Blechnähte grundsätzliche Unterschiede schon in bezug auf die zu lösende Aufgabe auf. Es ist nämlich wegen der Länge der Schweißnähte und der geringen Materialstärke sehr schwierig, Blechtafeln stumpf mit der erforderlichen: Genauigkeit und mit den gewünschten Eigenschaften der Schweißnaht zusammenzuschweißen. Ein Hauptgrund, weshalb bei bekannten Schweißmaschinen diese Bedingungen nicht innegehalten werden konnten, lag darin, daß die Schweißbacken nicht genau translatorisch während des Schweißvorganges bewegt wurden.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß bei Verwendung mehrerer Antriebsquellen für die Bewegungsvorrichtungen letztere so eingerichtet sind, daß bei Auftreten eines größeren; Widerstandes auf dem einen Ende der Spannbacke als auf dem anderen Ende die geringer belastete Antriebsquelle die höher belastete unterstützt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem in der Zeichnung dargestellten und nachstehend beschriebenen Ausführungs- · beispiele.

In der Zeichnung zeigt

Fig. ι eine Gesamtansicht einer Schweißmaschine in schaubildlicher Darstellung·,

Fig. 2 ein Steuerventil für einen der Rückschiebemotoren im Schnitt,

Fig. 3 eine Einzelheit der Motorsynchronisierungsverbindungen teilweise im Schnitt.

Die Schweißmaschine weist einander gegenüber angeordnete Schweißbacken von großer Länge, und zwar in einigen Fällen bis zit^ 2^x/₂ m und mehr auf. Die Backen bestehÄt"«: in an sich bekannter Weise je aus eiiieöiij.· unteren, in senkrechter Richtung unbewegK· liehen Teil und einem oberen, mittels der Einrichtungen 19, 20 heb- und senkbaren Teil, wobei zwischen beide Teile das Blech eingeklemmt wird. Das- Einspannen des Bleches kann auf elektromagnetischem Wege erfolgen. Die das eine Blech erfassende untere Schweißbacke ist fest mit den ortsfesten; senkrechten Ständern 21 verbunden, welche' starr auf den Grundträgern 22: der Maschine befestigt sind. Die Ständer weisen einen Abstand voneinander auf, welcher etwas,größer ist als die Länge der Backen, und tragen die feste Backe mittels eines Querträgers o. dgl., von dem nur der obere Teil in Fig. 1 sichtbar wird- und dessen Steg ungefähr bei 24 liegt.

Die andere Backe ruht auf den bewegbaren Ständern 25, weiche sich ebenfalls in senkrechter Richtung erstrecken und ähnliche Form aufweisen wie die festen Ständer 21. Die bewegliche Schweißbacke ist in genau entsprechender Weise wie- die feste Backe auf einem die senkrechten, Ständer 25 verbindenden Querträger befestigt. Die Ständer 25 sind starr auf verschiebbaren, vorzugsweise massiven Längsträgern 26 befestigt. Die einen Enden dieser Träger 26 gleiten in Führungen 27 der festen Ständer 21, während die anderen Enden in auf 'Stützträgern 29 angebrachten Führungen 28 gleiten; die Stützträger 29. sind wie die "Ständer '21 starr mit den Grundträgern 22 verbunden. Jeder der Ständer 21, 25 besteht aus zwei im Abstand voneinander angeordneten massiven Platten 30, weiche auf eine geeignete (nicht dargestellte) Art miteinander verbunden sind. Die Träger 26 treten zwischen den Platten 30 der Ständer 21, 25 hindurch. Die Ständer 25 sind .mit den Trägern 26 mittels Bolzen 31 oder in anderer Weise starr verbunden. Die zur Annäherung der Backen-aneinander dienende Vorrichtung greift direkt an den Trägern 26 an. Diese Vorrichtung weist ein Paar Schwenkarme 32 auf, welche mittels Laschen 33 an den' in den Ständern 21 geführten Enden der Träger 26 angreifen. Die Schwenkarme sind in* auf den Grundträgern 22 befestigten Böcken 34 gelagert und werden durch Nocken 35 betätigt, welche unter ihnen angeordnet' sind und mit den auf die Träger 21 zu gerichteten, mit den Schwenkarmen 32 fest verbundenen Armen 36 in Eingriff kommen. Diese als Schiebenocken ausgebildeten Nocken 35 gleiten in auf Tragblöcken befestigten Führungen 37. Die Führungen 37, die Nocken 35, die Arme 36 und die Schwenkarme 32 liegen mit den Trägern 26 in ,..je einer senkrechten Ebene. Die Nocken 35 ^Jfcerden durch hydraulische Motoren 39 ver-

Schoben, welche in einer Geraden _:mit denselben angeordnet sind und auf auf den

' Grundträgern22 befestigten Stützen40 ruhen. Die beiderseitigen Schwenkarme 32 und Laschen 33 werden zwangsläufig in genau der gleichen Weise bewegt, und zwar dadurch, daß die Schwenkarme auf einer gemeinsamen massiven, in den Lagern 34 drehbaren Querwelle 41 befestigt sind. Abgesehen von der Tordierbarkeit der massiven Welle 41 (diese Tordierbarkeit ist bei geeigneter Wahl der Abmessungen verhältnismäßig gering) müssen sich die Schwenkarme völlig- synchron bewegen, ungeachtet der verschiedenen Widerstände, welche die betreffenden Träger 26 auf Grund der verschiedenen mechanischen und elektrischen Bedingungen zu beiden Seiten der Maschine der Bewegung entgegensetzen. An den freien Enden der Motoren 39 greift eine Synchronisierungsvorrichtung an, welche mit den nach außen durchgeführten Kolbenstangen 43 der Motoren verbundene Zahnstangen 42 aufweist. Für jeden Motor sind zwei starr miteinander verbundene Zahnstangen 42 vorgesehen. Die Zahnstangen 42, 42 der beiden. Motoren sind durch je zwei Zahnräder 43' und durch zwei Querwellen 44 miteinander gekuppelt, so daß die Motoren 39 zwangsläufig synchron arbeiten müssen und die Belastung gleichmäßig verteilt wird. Jedes Zahnräderpaar 43' ist in einem festen Untergestell 45 gelagert. Durch die Verwendung von je zwei Zahnstangen, Zahnrädern und zwei Querwellen läßt sich die Kupplungseinrichtung stets völlig spielfrei halten.

Die zur Entfernung der Backen voneinander dienende Vorrichtung besteht aus zu beiden .Seiten der Maschine angeordneten Druckmittelmotoren 46, deren einander gegenüber angeordnete Bewegungselemente an den Ständern 21 bzw. 25 annähernd in einer waagerechten Ebene mit den Trägern 26 angeordnet sind. In jeder der Druckmittelzuführungsleitungen 47 der Motoren 46 ist ein Rückschlagventil 48 angeordnet, welches sich öffnet, wenn der Motor 46 bei der Annäherung der Backen aneinander mittels der Motoren 39 und der Nocken 35 entleert wird, und welches sich schließt, wenn der Motor 46 zur Entfernung der Backen voneinander unter Druck gesetzt wird (s. Fig. 2). Wenn der Motor 46 unter Druck gesetzt wird, wird durch das Ventil 48 die Flüssigkeitsleitung 47 nicht vollkommen abgesperrt, vielmehr wird durch eine kleine Öffnung 49 in der Ventilzwischenwand ein begenzter Flüssigkeitsdurchlaß ge-

schaffen, welcher das eigentliche Rückschlagventil umgeht. Durch eine entsprechende Bemessung dieser Öffnungen 49 werden die Bewegungen der Motoren 46 derart verzögert, daß die Schwenkarm« 32 und die Arme 36 gegenüber der Rückgangsbewegung der Nokken 35 und der Flüssigkeitsmotoren 39 verzögert werden. Die Motoren 39 und 46 werden gemeinsam durch ein auf der einen Seite der Maschine angeordnetes Steuerventil 50 mittels eines Hebels 51 gesteuert. Wenn die Motoren 39 zur Annäherung der Backen aneinander unter Druck gesetzt werden, entleeren sich die Motoren 46; werden die Motoren 46 zur Entfernung der Backen voneinander unter Druck gesetzt, so werden zugleich die Motoren 39 zwecks Zurückziehung der Nocken 35 unter Druck gesetzt.

Die Annäherung der Werkstücke aneinander ist über die ganze Länge der Schweißnaht trotz der großen Breite der Maschine eine rein translatorische Verschiebung, ungeachtet der asymmetrischen Verteilung der Widerstände gegen die Bewegung, welche verschieden große Kräfte an den Trägern zu beiden Seiten der Maschine hervorbringen, da diese Träger durch die Parallelbewegungsvorrichtung 33, 32, 41 zwangsläufig miteinander verbunden sind. Die Bewegung wird ferner dadurch besonders gleichförmig, daß eine Asynchronität der Motoren 39 einander gegenüber, wodurch ein Schwenkarm früher als der andere bewegt würde, durch die Synchronisierungsvorrichtung 42, 43', 44 verhindert wird. Verschieden große Widerstände der Träger 26, welche sich trotz der Parallelbewegungsvorrichtung 33, 32, 41 zwischen den Nocken 35 und den Armen 36 bemerkbar machen, werden auf eine differentiale Weise ausgeglichen, indem mittels der Synchronisierungs- und Ausgleichsvorrichtung 42, 43', 44 ein Motor 39 den anderen unterstützt, falls dieser einen größeren Widerstand zu überwinden hat; mit anderen Worten, der geringer belastete Motor 39 unterstützt den höher belasteten Motor 39 bis zu einem gewissen Grade. Durch diese gegenseitige Unterstützung der Motoren 39 werden die Belastungen, der Querwelle 41 der Parallelbewegungsvorrichtung vermindert. Die Parallelbewegungsvorrichtung und die Motorsynchronisierungsvorrichtung beeinflussen und unterstützen sich also gegenseitig.

Wenn die Schweißung vollendet ist, werden zwecks Zurückziehung der Backen und der Nocken 35 die Motoren 46 bzw. 39 unter Druck gesetzt, wobei infolge der durch die engen Durchlässe 49 bewirkten Verzögerung der Motoren 46 die Arme 36 hinter den Nokken 35 zurückbleiben; auf diese Weise wird beim Rückgang der Nocken 35 eine starke Belastung derselben vermieden, und dieselben können durch die Motoren 39 schnell in ihre Ausgangsstellung zurückgezogen werden. Die Parallelbewegungsvorrichtung und die Synchronisierungsvorrichtung arbeiten bei der Zurückbewegung der Backen bzw. der Nokken natürlich unabhängig voneinander, wobei durch die Parallelbewegungsvorrichtung und durch die Synchronisierungsvorrichtung dafür gesorgt wird, daß die Backen und die Motoren 39 gleichförmig bzw. synchron zurückbewegt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Schweißmaschine zum stumpfen Aneinanderschweißen breiter Bleche, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Spannbacke mit Hilfe von vorzugsweise je für sich angetriebenen Zuggliedern bewegt wird, die an den Enden der beweglichen Spannbacke angreifen und die feststehende Spannbacke umfassen, wobei die Klemmstellen für die Bleche im wesentlichen in gleicher Höhe liegen wie die Zugglieder und die Bewegungseinrichtungen eine unbedingt gleiche Bewegung der beiden Zugglieder gewährleisten, auch wenn diese während des Sch weiß Vorganges in erheblichem Maße verschieden stark belastet werden.

2. Schweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung mehrerer Antriebsquellen für die Bewegungsvorrichtungen letztere so eingerichtet sind, daß bei Auftreten eines größeren Widerstandes auf dem einen Ende der Spannbacke als auf dem anderen Ende die geringer belastete Antriebsquelle die höher belastete unterstützt.

3. Schweißmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gleichförmighaltung der Bewegungen der an der beweglichen Backe angreifenden Zugvorrichtungen z. B. aus zweiteiligen oder doppelseitig verzahnten, durch Zahnräder (43') tragende Querwellen (44) miteinander gekuppelten Zahnstangen bestehende Synchronisierungsvorrichtungen vorgesehen sind, die mit je einer von mehreren Antriebsvorrichtungen, z. B. Druckzylinderkolben, verbunden sind.

4. Schweißmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bewegung der einen Spannbacke geradlinig verschobene Nokken, die vorzugsweise auf Winkelhebel einwirken, Verwendung finden.

5. Schweißmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Träger der Enden der beweglichen Backe Führungen vorge-

sehen sind, die in der Bewegungsrichtung der Backe sowohl vor als auch hinter der Schweißnaht liegen.

6. Schweißmaschine nach einem der vorhergehenden-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zurückziehung der beweglichen Schweißbacke besondere, an den Enden der Backe angreifende Bewegungsvorrichtungen dienen, wobei diese Ein richtungen die bewegliche Backe bei der Zurückbewegung in Eingriff halten mit den zur Vorschubbewegung dienenden, sich entsprechend langsamer zurückbewegenden Antriebseinrichtungen und somit auch in Eingriff mit den an den Vorschubbewegungseinrichtungen vorgesehenen Mitteln zur Gewährleistung der gleichförmigen Bewegung;

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen