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Elektrische Widerstand'snahtschweißmaschine zum Anschweißen von nach
innen abgekantete Ränder besitzenden Böden an die Rümpfe von Blechgefäßen Die Erfindung
betrifft eine elektrische Widerstandsnahtschweißmaschine mitRollenelektroden zum
Anschweißen von nach innen abgekantete Ränder besitzenden Böden o. dgl. an die Rümpfe
von Blechgefäßen (Konservendosen). Da bei diesen Maschinen wegen der geringen Weite
der zu erstellenden Blechgefäße (Konservendosen) der Durchmesser und damit auch
die zur Verfügung stehende Elektrodenschweißflächa der im Innern der Blechbehälterrümpfe
zurAnwendungkommenden Rollenelektrode begrenzt ist, so kann man nur eine bestimmte
Anzahl Schweißungen ohne Nacharbeit der Elektroden ausführen.
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Dieser Nachteil tritt bei der neuen Schweißmaschine nicht auf, da
bei dieser gemäß der Erfindung eine Außenelektrodenrolle großen Durchmessers und,
auf ihrem Umfang verteilt, mehrere in die zu schweißenden Blechgefäße hineinpassende
Innenelektrodenrollen kleinen Durchmessers vorgesehen sind.
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Die neue Rundnahtschweißmaschine ermöglicht ohne Anwendung eines teueren
Getriebes, das die Innenelektrode, das Werkstück und die Außenelektrode ungeachtet
der dauernden Abnutzung stets mit gleichbleibender Geschwindigkeit antreibt, die
Abnutzung der Schweißrollen noch weiter auf ein Mindestmaß herabzusetzen, wenn man
bei dem Mitschleppen einer Elektrode und des Werk-
Stücks durch
die angetriebene andere Elektrode die dabei zu übertragenden Schleppkräfte möglichst
klein hält. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Außenelektrodenrolle den
Sternpunkt eines zum Schweißen zu verwendenden Mehrphasenstromes bildet, denn dabei
braucht die Außenrolle nicht in einem dem dauernden Durchfluß des Schweißstromes
gewachsenen, also einen erheblichen Reibungswiderstand aufweisenden Gleitlager gelagert
zu werden, sondern kann in einem Kugellager stromlos geführt sein. Außerdem hat
die Anordnung noch den Vorteil, daß das Drehstromnetz symmetrisch belastet wird.
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Dadurch wird noch der besondere Vorteil der Entlastung des Lagerdruckes
erreicht, wenn die Innenelektrodenrollen beim Schweißen einander gegenüberliegen.
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Mit der neuen Schweißmaschine kann man die wegen der mehrfachen Blechlagen
schwer zwischen den Elektrodenrollen durchzuziehenden Längsnähte der mehreren gleichzeitig
zu schweißenden Behälter in verschiedenen Zeitpunkten zur Schweißung bringen. Es
ergibt sich daraus der Vorteil, daß während des Schweißens einer Rundnaht über der
Längsnaht die übrigen Innenelektroden die glatten Stellen schweißen und die Außenelektrodenrollen
gut mitnehmen, so daß in diesem Zeit- i punkt für die Längsnahtstelle eines Behälters
@, sowohl Innen- als Außenelektrodenrolle angetrieben sind und die Längsnahtstelle
sicher durchgezogen wird.
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Das Prinzip der Erfindung ergibt sich aus den Fig. i bis 3. Fig. i
zeigt einen Blechbehälterrümpf i mit aufgestecktem Boden 2, dessen nach dem Rumpfinnern
abgekanteter Rand 3 zwischen einer Innenelektrodenrolle 4 und einer Außenelektrodenrolle
5 mit dem Rumpf i verschweißt werden soll. Von solchen Schweißstationen sind beispielsweise
deren drei in einer Schweißmaschine eingebaut. Fig. 2 zeigt den Anschluß dreier
solcher Innenelektroden d., 6, 7 an eine Drehstromzuleitung R, S, T.
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Um eine große Leistung zu erzielen, ist es zweckmäßig, jede Innenelektrode
q., 6, 7 gemäß Fig. 3 mit einer zweiten gleichen Innenelektrode 8, g, to durch einen
T-förmigen Hebel rd., 15, 16 je zu einer um eine gemeinsame Achse i i, 12, 13 schwenkbaren
Gruppe zu vereinigen, deren Elektroden abwechselnd aus der Schweißstellung in die
ausgeschwenkte Lage gebracht werden, in der sie nach Abgabe des geschweißten Behälters
mit einem neu zu schweißenden Behälter versehen werden. Es stehen also für das Schweißen
der Behälter der einzigen großen Außenelektrode 5 sechs Innenelektroden, also die
sechsfache nutzbare Elektrodenfläche gegenüber. Dabei sind die Abmessungen der Elektroden,
um eine gleichmäßige Abnutzung zu erhalten, derart zu wählen, daß die wirksame Schweißfläche
der Außenelektrode gleich der Summe der wirksamen Schweißflächen der Innenelektroden
ist.
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Der Schleppwiderstand der auf Kugellager gelagerten Außenelektrode
5, die stets von drei angetriebenen Innenelektrodenro.llen gleichzeitig geschleppt
wird, ist sehr klein, so daß auf jede Innenrolle nur ein Bruchteil der an sich schon
geringen Schleppkraft entfällt.
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Bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel für Drehstrom als
Schweißstrom werden die an einer Stelle durch einen Zulaufschacht 17 (Fig. d.) zugeführten,
zu schweißenden Behälterrümpfe i mit aufgesteckten Böden -2 an einen in einem Gehäuse
1g eingebauten und darin um eine waagerechte Achse 2o drehbaren neunteiligen Drehstern
18 abgegeben, aus dem sie in geschweißtem Zustande an der Auslaufstelle austreten
und durch einen Abführungsschacht 21 weitergeleitet werden.
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Der Drehstern 18 wird absatzweise so angetrieben, daß er nach einer
Drehung um 12o° eine Zeitlang stillsteht, dann wiederum 1200 gedreht wird, wieder
stillsteht und so fort.
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Gleichachsig zu dem Drehstern 18 ist vor diesem eine die Außenelektrodenrolle
23 mit großem Durchmesser tragende Welle 22 (Fig. 5) gelagert. Auf der Achse 22
ist ein Zahnrad 24 frei drehbar, das von einer Kurvenscheibe 25 unter Vermittlung
einer Schubstange 26 angetrieben wird. In das Zahnrad 2d. greifen drei Zahnsektoren
27, 28, 29 ein, die sich um feststehende Bolzen 30, 31, 32 drehen. Jeder
dieser feststehenden Bolze 30, 31, 32 dient gleichzeitig als stromübertragendes
Lager für je zwei Hebelarme 33, 34-: 35, 36; 37, 38, an deren freien Enden die Innenelektrodenrollen
39, 40, .I1, 4.2; 4.3, .4-gelagert sind. Die Schwenkbewegung der Zahnsektoren
27, 28, 29 auf die Hebelarme 33, 34: 35, 36; 37, 38 wird durch Anschläge
79, 80; 8.1, 82; 83, 84 übertragen, wobei zwischen den Hebelarmen 33, 3-1;
35, 36 bzw. 37, 38 wirksam werdende Federn 45, ,46, 47 dazu dienen, die Innenelektrodenrollen
39, .I0; 41, .:12; 4.3, 44 auseinanderzudrücken. Mit Hilfe dieser Federn
kann der Schweißdruck eingestellt und die Rollenabnutzung ausgeglichen werden. Diese
Anordnung ermöglicht es weiterhin, daß die Schweißrollen unabhängig von der Rollenabnutzung
stets genau -zentrisch vor die Beschickungsstation gelangen. Der Antrieb der Innenelektrodenrollen
39, -o; .41, .I2; .I3 und 44 erfolgt von der Antriebsscheibe eines Elektromotors
4.8 vermittels einer Kette 49, die über drei Kettenräder 50, 51, 52 gelegt ist.
Mit diesen K=ettenrädern stehen Zahnräder
53, 54,- 55 in fester
Verbindung, die ihrerseits je unter Vermittlung zweier Zwischenzahnräder 56, 57;
58, 59.; 6o, 61 mit den Wellen 62, 63; 64, 65; 66, 67 der Innenelektrodenrollen
39, 40; 41, 42; 43, 44 durch Zahnräder 68, 69,; 70, 71; 72, 73 in-Zahneingriff stehen.
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Der Schweißstrom fließt von dem Schweißtransformator 74 über die Stromzuleitungen
75, 76, 77 zu den feststehenden Bolzen 30, 31, 32 und von diesen über die Hebelarme
34, 36, 38 bzw. über die Hebelarme 33, 35, 37 nach den in der Schweißstellung befindlichen
Innenelektrodenrollen 40, 42, 44 bzw. 39, 41, 43. Von diesen Innenelektroden
geht der Strom durch die zu verschweißenden Stellen der Blechbehälter i zur gemeinsamen,
stromlos auf der ,Achse 22 gelagerten Außenelektrode 23, die den Sternpunkt des
Drehstromsystenis bildet.
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Die Wirkungsweise der neuen Rundnahtschweißmaschine ist folgende:
Aus dem Zulaufschacht 17 treten bei der ersten Drehung des Drehsterns i8 uni _ 12o°
drei mit aufgesteckten Deckeln 2 versehene Blechbehälterrümpfe i aus und legen sich
in die Aussparungen a, b, e (Fig. 6) des Drehsterns.
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Vor der Aussparung b liegt die aufnahmebereite Innenelektrodenrolle-39,
während die zugeordnete Innenelektrodenrolle 4o an der Außenelektrodenralle 23 anliegt
und mit dieser zusammen dort eine Rundschweißnaht an einem Blechbehälter i erzeugt.
Der in der Aussparung b befindliche ungeschweißte Blechbehälter i wird durch eine
der Einfachheit in F'ig.5 schematisch angedeutete Fördervorrichtung 78 auf die Innenelektrodenrolle
39 geschoben, worauf das Verschwenken der beiden Innenelektrodenrollen 39, 40 um
ihre gemeinsame Achse 30 von der Kurve 25 aus durch die Schubstange 26 um
die Sektoren 27, 28, 29 erfolgt, so daß der von der Innenelektro.denrOdle 39 aus
der Aussparung b aufgenommene ungeschweißte Blechbehälter an der Stelle d der Außenelektrodenrolle
40 geschweißt wird. Der auf der Innenelektrodenrolle bei e geschweißte Blechbehälter
wird nach der Verschwenkung durch die Fördervorrichtung 78 in die Aussparung b des
Drehsterns gebracht, so daß am Ende der ersten Drehung des Drehsterns 18 in a und
c ungeschweißte und in b ein geschweißter Blechbehälter ruht.
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Hiernach erfolgt eine weitere Drehung des Drehsterns 18 um i2o°, so
daß der in der Aussparung b befindliche geschweißte Blechbehälter in die Stellung
f und die in den Aussparungen a, c befindlichen urigeschweißten Blechbehälter in
die Stellung m, g und h gelangen. Auf den Blechbehälter bei f , findet
keine Einwirkung mehr statt, während die bei g und la stehenden ungeschweißten Blechbehälter
in der oben geschilderten Weise an die Innenelektrodenrollen 42, 44 abgegeben
und durch geschweißte ersetzt werden, die mit Hilfe der Innenelektrodenrollen 44
43 geschweißt wurden. Wird daraufhin der Drehstern 18 abermals um 12o° weitergedreht,
so verlassen die drei fertiggestellten Blechbehälter i -nacheinander den Drehstern
18 und rollen aus dem Auslaßschacht 21 heraus. In gleicher Weise vollzieht sich
die Schweißung aller der Rundnahtverschweißmaschine zugeführten Blechbehälter.
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Der Drehstern wird durch ein bekanntes Getriebe nach jedem während
des Stillstandes des Drehsterns 18 vor sich gehenden Arbeitsspiel um eine Dritteldrehung
gedreht.
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Das sich aus dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ergebende Prinzip
kann ohne weiteres auf jedes verkettete Mehrphasensystem, z. $. auf ein 2- oder
6-Phasensystem, übertragen werden.
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Kennzeichnend für die Einrichtung ist, daß die Beschickungsstationen
b, g, h um eine bestimmte Anzahl Drehsternteilungen voneinander entfernt
sind. Dieselbe Einteilung von geschweißten und ungeschweißten Dösen im Drehstern
kann immer dann erzielt werden, wenn der Abstand der Beschickungsstationen voneinander
ein ganzes Vielfaches der Phasenzahl -h- i Drehsternteilungen beträgt. A = (n. P.
-I- i).
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Der Drehstern muß in jedem Arbeitsspiel um die Phasenzahl von Drehsternteilungen
verdreht werden. Der Abstand der Beschikkungsstationen voneinander beträgt in der
beschriebenen Anordnung i X 3 - i = 2 Drehsternteilungen.