DE687425C - Verfahren und Vorrichtung zum Schweissen ringfoerm - Google Patents

Description

Es kommt bei der Herstellung verschiedener Erzeugnisse häufig vor, daß ringförmige Nähte geschweißt werden müssen. Beispielsweise sei die Schweißung ineinander eingreifender, ringförmiger Hälse um die Verbindungsöffnungen von aus gepreßten Stahlplatten hergestellten Heizradiatoren erwähnt. Eine derartige Schweißung ringförmiger Nähte bereitet, insbesondere bei einer Massenherstellung, wo die ineinander eingreifenden Flanschen mit einem gewissen zulässigen Spielraum hergestellt sind,' häufig erhebliche Schwierigkeiten. Es ist z. B. versucht worden, derartige Nähte mittels Schweißbrenner sowie durch Widerstandsschweißung zusammenzuschweißen, wobei als· eine Elektrode eine im Innern -der Naht sich umdrehende Druckrolle zur Anwendung gebracht wird. Keines dieser beiden Verfahren ergibt jedoch ein spannungsfreies Zusammenschweißen, weil der die Nahtränder bildende Werkstoff während der Schweißung stark erwärmt wird und sich, infolgedessen ausdehnt. Wenn die Schweißung an einem gewissen Punkt der Naht beginnt und langsam an derselben entlang fortgesetzt wird, bis man wieder zum Ausgangspunkt gelangt, werden die verschiedenen Teile der Nahtränder daher wechselnden Erwärmungen und Abkühlungen mit daraus folgenden Formenänderungen ausgesetzt, so daß erhebliche Schweißspannungen in der fertigen Naht entstehen. Diese Spannungen können bewirken, daß die Nahtstellen sich nach erfolgter Abkühlung schief ziehen.

Die vorliegende Erfindung erstrebt die Beseitigung des vorstehend erwähnten Übel-

Standes dadurch, daß eine Elektrode mit zwei radial zur Schweißnaht sich erstreckenden Elektrodenspitzen derart hin und her geschwenkt und gedreht wird, daß an der Naht fortschreitend diametral entgegengesetzt liegende Punnkte hintereinandergeschweißt werden.

Wird nach diesem Verfahren die Schweißung an irgendeinem Punkt der Naht begönnen, so wird sie nicht an einem daneberaliegenden, sondern an einem dem zuerst geschweißten Punkt diametral gegenüberliegenden Punkt fortgesetzt, wonach man sie an einem neben dem ersten Punkt und danach an einem diesem letzteren diametral gegenüberliegenden Punkt fortsetzt. Hierdurch wird erreicht, daß die Zeit zum Abkühlen der Nahtränder zwischen der Schweißung eines Punktes und des benachbarten Punktes reichilieh bemessen wird, so daß die Schweißung sozusagen stets an kalten Stellen erfolgt, wodurch die durch eine nachherige Abkühlung entstehenden Spannungen vermieden werden. Es wird infolgedessen eine sehr genaue und dichte Schweißung erreicht.

Das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip läßt sich in verschiedener Weise zur Anwendung bringen. Im allgemeinen wird es am einfachsten sein, den im Innern der Ringnaht angeordneten Schweißpol durch den schwingenden und drehenden Pol darzustellen, während als Außenpol feststehende, um die Außenkante der Naht greifende Polklemmen ■ zur Anwendung gelangen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine derartige Ausführungsform beschränkt, es kann vielmehr sehr wohl ein feststehender wie ein als Klemmdorn ausgebildeter Innenpol in Verbindung mit einem schwingbaren Außenpol zur Anwendung ge-4.0 langen, der in der angegebenen Weise bewegt wird.

Es ist im allgemeinen am einfachsten, die zusammenzuschweißenden Gegenstände festzuhalten und den einen der Pole in der angqgebenen Weise zu bewegen; man kann aber auch so vorgehen, daß man den Gegenstand während des Schweiß Vorganges sich drehen läßt, und zwar insbesondere,' wenn ein fester Mittelpol und schwingende Außenpole zur Anwendung gelangen. Die Bauart der Schweißmaschine kann dann eine solche sein, daß die Außenpole eine Schwingbewegung hin und zurück machen, während gleichzeitig der zu schweißende Gegenstand um den festen oder drehbaren Mittelpol gedreht wird.

Je größer die zusammenzuschweißenden Gegenstände sind, um so schwieriger wird es indessen sein, sie während des Schweißvorganges zu drehen, so daß man, wenn es sich um eine Zusammenschweißung der Hälse in Heizradiatoren handelt, meist darauf angewesen ist, die Heizradiatoren in einem Halter festgespannt zu halten, während man die Bewegung den Schweißpolen überläßt und namentlich den Innenpol die ganze Bewegung ausführen laßt, während die Außenpole festgehalten werden.

Eine solche elektrische Punktschweißmaschine wird erfindungsgemäß mit einer Elektrode ausgerüstet, die mit zwei Spitzen versehen ist und an einem Ende eines schwingbar und drehbar gelagerten zweiarmigen Hebels angeordnet ist, dessen zweites Ende mit einer mit dem Hebel zusammen um dessen Längsachse drehbaren Bewegungsvorrichtung verbunden ist. Diese Bewegungsvorrichtung versetzt den Hebel in eine pendelnde Bewegung.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer dem vorstehenden Zweck dienenden Schweißmaschine.

Abb. ι zeigt schematisch die Maschine in Seitenansicht,

Abb. 2 dieselbe von links in Abb. 1, Abb. 3 einen Heizradiator zwischen den Schweißpolen.

Abb. 4 zeigt schematiseli die Verteilung der Schweißpunkte an der Fuge entlang.

Wie in Abb. 4 gezeigt, erfolgt die Schweißung erfindungsgemäß in der Weise, daß man die Schweißung an einem Punkt a_x beginnt, am Punkt ß₂ fortsetzt, dann am Punkt b_x weitergeht und am Punkt b₂ fortsetzt und so weiter durch die Punkte C₁, C₂, d_v d₂ usw., bis man zu den Punkten /Z₁ und #, gelangt, die neben den Punkten a₂ bzw. a_x liegen, wonach die Schweißung beendet ist. Es ist somit ersichtlich, daß man das bewegliche Organ nur um eine halbe Umdrehung drehen muß, wenn man zwei einander entgegengesetzt _1Oo gegenüberliegende Schweißelektroden zur Anwendung bringt.

Die in der Zeichnung gezeigte Schweißmaschine besteht im wesentlichen aus einem Gestell 1 mit waagerechter Tragplatte 2, an welcher ein Lager 3 vorgesehen ist, in welchem ein zweiarmiger Hebel 4 in Kugelschalen 5 derart gelagert ist, daß der Hebel 4 teils schwingen, teils um seine Achse im Lager 3 sich drehen kann.

An der Tragplatte 2 ist ferner eine Führung 6 für in nicht näher gezeigter Weise bewegliche Schieber 7 angebracht, die Polschuhe 8 tragen, welche, wie in Abb. 3 gezeigt, an der Außenseite der zusammenzuschweißenden Nahtränder zusammengeklemmt sein können. Diese Naht kann beispielsweise zwischen zwei ineinandergeschobenen Hälsen an der Verbindungsöffnung 9 zweier zusammenzuschweißender Heizradiatoren 10 entlang gebildet sein. Durch die Führung 6 ragt das eine Ende 11 des Hebels 4 hervor. Dieses

Ende trägt zwei Schweißelektroden 12, die einander entgegengesetzt gegenüber angeordnet sind.

An der entgegengesetzten Seite der Tragplatte2 ist ein Lageriß vorgesehen, in welchem ein Schneckenrad 14 mit einer Nabe 15 gelagert ist, welch letztere eine Innenbohrung aufweist, durch welche das Ende des Hebels 4 frei geführt ist, so daß es eine Schwingbewegung im Lager 3 vornehmen kann, ohne die Innenseite der Nabe 15 zu treffen. Das Schneckenrad 14 ist im Eingriff mit einer Schnecke 16, die in Lagern 17 auf Böcken 18 an der Tragplatte 2 gelagert ist. In fester Verbindung mit der Schneckenwelle ist ein Sperrad 19 angeordnet, das mit einer an einem Schwingarm 21 vorgesehenen Sperrklinke 20 zusammenarbeitet, welcher Arm drehbar um die Schneckenwelle ausgebildet ist und mittels einer Zugstange 22 hin und her schwingen kann, welch letztere in nicht näher gezeigter Weise in eine Vor- und Rückwärtsbewegung versetzt werden kann und mit den Hauptkontakten der Schweißmaschine derart verbunden ist, daß dieselben im Takt mit- der Bewegung der Zugstange 22 ein- und ausgeschaltet werden.

Auf der Rückseite des Schneckenrades 14 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Zylinder 23 angeordnet, in welchen Kolben mit Kolbenstangen 24 hin und her bewegt werden können, wenn Druckluft in die Zylinder 23 eingeführt wird. Die Kolbenstangen 24 sind mit einem Gleitklotz 25 verbunden, der ein am Ende des Hebels 4 angeordnetes Kugelgelenk 26 umschließt, das daran gehindert ist, sich im Verhältnis zum Gleitklotz 25 zudrehen. Die Zuführung und Ableitung der Druckluft zu den Zylindern 23 und von denselben wird

4.0 durch nicht gezeigte Führungsorgane geregelt, die im Takt mit der Bewegung der Stange 22 umgeschaltet werden.

Der Hebel 4 ist vom Gestell 1 elektrisch isoliert. Der zum Schweißen erforderliche Strom wird durch eine Leitung 27 dem Hebel 4, der somit den einen Pol darstellt, und durch eine Leitung 28 der Tragplatte 2 und von hier den Polschuhen 8 zugeführt, die somit den zweiten Pol bilden.

g₀ Wenn die Maschine arbeiten soll, werden die zusammenzuschweißenden Heizradiatoren in einem nicht gezeigten Halter an der Vorderseite der Führung 6 angebracht, wonach die Polklemmen 8 um die zusamrnenzuschweißenden Hälse gelegt werden, so daß sie dicht gegen dieselben anliegen. Dann wird die Maschine in Gang gesetzt, d. h. die Zugstange 22 wird.in eine Vor- und Rückwärtsbewegung versetzt, so daß die Schnecke 16 und das Schneckenrad 14 schrittweise vorgedreht werden, und gleichzeitig wird Druckluft abwechselnd den beiden Zylindern 23 zugeführt, so daß der Gleitldotz2 5 zwischen denselben hin und her bewegt wird. Hierdurch wird der Hebel 4 in eine pendelnde und gleichzeitig umdrehende Bewegung versetzt, so daß die Elektroden 12 fest gegen die Innenseite der Naht in der in Abb. 4 angegebenen Weise gedrückt werden. Wenn der Hebel 4 um eine halbe Umdrehung gedreht ist, wird die Maschine angehalten, und die zusammengeschweißten Heizradiatoren werden entfernt.

An Stelle der Luftzylinder 23 zum Bewegen des Hebels 4 können andere Bewegungsvorrichtungen, z. B. Solenoide, zur Anwendung gelangen, die mit am Hebel 4 vorgesehenen Kernen zusammenwirken. Es kann auch eine rein mechanische Bewegungsvorrichtung zur Anwendung gelangen, die jedoch federnd sein muß, damit die Elektroden 12 mit einem konstanten Druck gegen die Innenseite der Naht anliegen, unabhängig davon, ob letztere im Verhältnis zur Achse des Hebels 4 vollkommen genau zentriert ist.

Wenn es sich um das Zusammenschweißen von Heizradiatoren handelt, sind in jedem Radiator zwei Öffnungen vorgesehen, die zusammengeschweißt werden sollen. In solchen Fällen ist es zweckmäßig, die Maschine als eine Doppelmaschine zu bauen, so daß die g₀ beiden Öffnungen auf einmal geschweißt werden können, weil hierdurch wesentliche, mit dem Aufspannen verbundene Arbeiten gespart werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Schweißen ringförmiger Nähte mittels elektrischer Pünktschweißung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode mit zwei radial zur Schweißnaht sich erstreckenden Elektrodenspitzen derart hin und her geschwenkt und gedreht wird, daß an der Naht fortschreitend diametral entgegengesetzt liegende Punkte nacheinander geschweißt werden.

2. Elektrische Punktschweißmaschine zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode mit zwei Spitzen am einen Ende eines schwingbar und drehbar gelagerten n₀ zweiarmigen Hebels angeordnet ist, dessen zweites Ende mit einer mit dem Hebel zusammen um dessen Längsachse drehbaren Bewegungsvorrichtung verbunden ist, die den Hebel in eine pendelnde Bewegung ng versetzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen