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Vorrichtung zur elektrischen Rollennahtschweißung Es sind bereits
Vorrichtungen zur elektrischen Rollennahtschweißung bekanntgeworden, bei denen als
Elektroden zwei Scheiben- oder glockenförmig ausgebildete Rollen fest nebeneinander
gleichachsig angeordnet und durch die Sekundärwicklung leitend verbünden sind. Bei
den bekannten Vorrichtungen war es bisher üblich, den Transformator als festes Aggregat
auszubilden, d: h. die Primärwicklung und Sekundärwicklung fest zueinander anzuordnen.
Diese feste Anordnung der elektrischer. Teile, insbesondere der Rollen, bringt den
Nachteil mit sich, daß man den Elektrodenabstand der Art des. Schweißgutes nicht
anpassen kann, denn es hat sich gezeigt, daß ein Elektrodenabstand, der z. B. für
Eisen gute Schweißpunkte liefert, z. B. für Leichtmetalle ungünstig ist. Durch die
Erfindung wird dieser Nachteil vermieden.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrischen Rollennahtschweißung,
bei der als Elektroden zwei scheiben- oder glockenförmig ausgebildete Rollen nebeneinander
gleichachsig angeordnet und durch die Sekundärwicklung leitend verbunden sind; so
daß sie zusammen mit der Sekundärwicklung und dem zu schweißenden Werkstück den
Sekundärkreis des Schweißtransformators bilden, welche sich dadurch auszeichnet,
daß auf einem in sich geschlossenen Eisenkern mit der Primärwicklung verschachtelt
angeordrete Sekundärwicklungen die Brücke zwischen den Glockenrollen bilden und
däßr die Sekundärwicklungen ganz oder teilweise aus federnden oder biegsamen Leitern
bestehen, so daß der Rollenabstand geändert werden kann. Die Befestigung der biegsamen
oder federnden Sekundärleiter im Innern der Glockenrollen erfolgt vorteilhaft im
Abstand von der Drehachse. Die Rollen tragen dabei besondere, in ihrem Abstand verstellbare
Ringelektroden. Der Transformator ist vorteilhaft als Manteltransformator ausgebildet,
und der Mittelschenkel des mit Handhaben oder sonstigen mechanischen Anpreßmitteln
versehenen Eisenkernes bildet gleichzeitig die feststehende Achse für die auf ihr
rotierend angeordneten glockenförmigen Rollen, während Joche und Seitenschenkel
die Wicklungen und Rollen umfassen. Die Sekundärwicklung
rotiert
dabei mit den Rollen, während die Primärwicklung mit dem Eisenkern fest verbunden
ist. .-Der Möglichkeit, den Rollenabstand kontinuierlich zu verändern, kommt eine
erhebliche technische Bedeutung insofern zu, als sich gezeigt hat, daß bei der Schweißung
verschiedener Materialien, z. B. gut leitender und schlecht leitender, jeweils ein
günstigster Rollenabstand je nach Art des Schweißgutes besteht, und zwar ist der
günstigste Rollenabstand im allgemeinen um so größer, je größer die! Leitfähigkeit
des Schweißgutes ist. Dadurch, daß auf einem in sich geschlossenen Eisenkern mit
der Primärwicklung verschachtelt angeordnete Sekundärwicklungen vorgesehen sind,
wird gegenüber den bekannten Anordnungen ferner noch eine kleinere Streuung zwischen
Primär- und Sekundärwicklung erreicht.
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Dadurch, daß gemäß Anspruch 2 die Befestigung der biegsamen bzw. dehnbaren
Sekundärleiter im Innern der Glockenrollen im Abstand von der Drehachse erfolgt,
wird der Vorteil erreicht, daß wir kürzere Stromwege und daher geringere Ohinsche
und induktive Verluste haben, als wenn die Glockenrollen und deren Achse die Sekundärwicklung-bilden.
Der Transformator kann also kleiner gebaut werden. Außerdem fällt die Übertragung
des starken Sekundärstromes über Gleitflächen fort. Bekanntlich werden solche Flächen
durch Stromübergang angegriffen. Im einzelnen wird folgendes ausgeführt: Die Rollen
laufen in Lagern, die isoliert am Eisenkern befestigt sind. Der Schweißtransformator
kann aber auch fest mit der Verbindungswelle zwischen den beiden Rollen verbunden
werden und mit den Rollen beim Schweißen rotieren. In diesem Falle wird an Stelle
der direkt durchgehenden Welle zwischen den beiden Rollen als Sekundärwicklung eine
metallische Verbindung vorgesehen, die um den Magnetkern ein oder mehrmals gewunden
ist. Die Stromzufuhr für die Primärwicklung des Schweißtransformators erfolgt vorteilhaft
durch die Wellenachse, und zwar vorteilhaft durch auf der Achse angeordnete Schleifringe
und Bürsten. Die Rollen können auch tellerartig ausgebildet sein und den Schweißtransformator
umschließen. Die tellerartigen Rollen können vorzugsweise an ihrem äußeren Umfang
zylindrisch ausgebildet sein und besondere, in ihrem Abstand verstellbare Schweißringe
aus geeignetem Elektrodenwerkstoff tragen. Der Abstand der tellerartigen Rollen
und der Elektrodenringe kann geändert werden.
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Die Schweißrollenanordnung kann ferner in einem Führungsgestell, das
mit Handhaben versehen sein kann, drehbar und axial verstellbar angeordnet werden.
Die verstellbaren ,Schweißringe können in manchen Fällen vorteilhaft wellenförmig
oder klauenartig ineinandergreifen. Die Schweißringe können auch urUerteilt ausgebildet
werden.
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wer-'s kann ferner der Magneteisenkern das Führungsgestell und die
Achse bilden, die, fest aufgebaut, die Primärspulen des Schweißtransformators und
die drehbar und isoliert angeordneten Schweißrollen trägt, deren metallische Verbindung
ihrerseits die Sekundärwicklungen des Schweißtransformators trägt, die zwischen
den Primärspulen drehbar gelagert sind. Der Eisenkern kann ferner regelbar gefederte
Führungsrollen tragen, die sich gegen Führungsschienen am Arbeitstisch abstützen
und beliebig einstellbare Schweißdrücke zu erreichen gestatten.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen
schematisch dargestellt, und zwar zeigt die Abb. i einen Horizontalabschnitt durch
eine Rollennahtschweißvorrichtung mit tellerförmig ausgebildeten Rollen und Handgriffen,
die Abb.2 einen senkrechten Schnitt nach Linie .I-d. der Abb. i, die Abb. 3 einen
Horizontalschnitt durch eine Rollennahtschweißvorrichtung, bei der der Transformatorkern
das Führungsgestell bildet, die Abb. d. einen senkrechten Schnitt nach Linie 7-7
der Abb. 3 und die Abb. 5 eine Ansicht des Transformators nach Abb. 3 und d. mit
Führungsrollen.
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Die Abb. i zeigt einen Horizontalschnitt durch eine Rollennahtschweißvorrichtung
mit tellerförmig ausgebildeten Schweißrollenträgern 18 und i9. Die Abb. 2 stellt
einen Schnitt nach Linie-t-4 der Abb. i dar. Die tellerartig ausgebildeten Rollenträger
umschließen den Schweißtransformator und sind durch ein oder mehrere metallische,
vorzugsweise federnde Verbindungen 2o, 21, die den Transformatorkern q. umgreifen
und die die Sekundärspulen bilden, verbunden. Die Teller 18 und i9 sind vorzugsweise
an ihrem äußeren Rande 22, 23 zylindrisch ausgebildet und tragen besondere, in ihrem
Abstand verstellbare Schweißringe 24 und 23, die im Schnitt etwa winkelartiges Profil
zeigen und entweder aus einem Stück bestehen oder die auch unterteilt sein können.
Die Teller 18 und i9 sind gleichfalls in ihrem Abstand gegeneinander verstellbar
angeordnet. Die Schweißrollenanordnung kann dabei in einem mit Handhaben 26 versehenen
Führungsteil 27 drehbar und axial verstellbar gelagert sein. Der Eisenkern des Transformators
trägt verschachtelt die Primärspulen 28 und die z. B. aus flexiblen Kupferbändern
hergestellten Sekundärwindungen 29, die fest mit den beiden
teller-
bzw. glockenförmigen, aus elektrisch gut leitendem Material (Kupfer, Aluminium)
bestehenden, den Transformator umschließenden Tellern 18 und i9 verbunden sind.
Auf diesen Tellern 18 und i9 sind die eigentlichen Schweißringe 24 und 25 etwa mittels
Schrauben, die nicht in den Laufflächen, sondern in einem angedrehten Bund sitzen,
befestigt. Die tellerartigen Rollen 18 und i9 sind durch isolierte Wellen
30 mittels der Isolation 3 1 in dem beispielsweise mit Handgriffen
26 versehenen Führungsgestell 27 gelagert. Falls. der Hand- oder Körperdruck nicht
ausreicht, kann der Schweißdruck z. B. durch Gewichte gesteigert werden. Die nachgiebige
Sekundärwicklung 29 erlaubt es, den Abstand der beiden Schweißnähte in kleinen Grenzen
zu ändern. Der Abstand kann mittels der Stellringe 32 eingestellt werden. Der Abstand
der beiden Schweißnähte ist somit weitgehend kontinuierlich einstellbar. 33 sind
die Schleifringe zur Zuführung des Primärstromes. i i und 12 sind die zu verschweißenden
Bleche.
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Die Abb.3 zeigt einen Horizontalschnitt durch eine Rollennahtschweißvorrichtung,
bei der der Transformatorkern 36 das Führungsgestell und die Achse 37 bildet, die,
fest aufgebaut, die Primärspulen 38 des Schweißtransformators trägt. Drehbar und
isoliert befinden sich die Schweißrollenträger 39 und 4o auf der Achse 37. Zwischen
den Primärspulen befinden sich drehbar, etwa durch Rollenlagerung gegen die Primärspulen
abgestützt, die Sekundärspulen 42 mit den Parallelstellverbindungen 4i, die ihrerseits
durch federnde oder biegsame Bänder mit den tellerartigen Elektrodenträgern 39,
40 verbunden sind. Die Abb.4 stellt einen Schnitt nach Linie 7-7 der Abb. 3 dar
und die Abb. 5 ,eine Seitenansicht der Abb. 3. Bei dieser Vorrichtung bildet also
der Eisenkern des Transformators gleichzeitig das Gestell der Vorrichtung. Die Rollen
39, 40 sind in auf dem Eisenkern isoliert befestigten Buchsen 45 gelagert. Die Ausbildung
und Befestigung der Schweißringe 46, 47 erfolgt durch Aufschweißen bzw. Aufschrauben.
In der Abb. 5 sind z. B. Lochreihen 48 zu erkennen, die zum Aufschrauben der Elektrodenringe
verwendet werden. Die Enden der Primärwicklung 38 sind an Klemmen 49 geführt. Hier
sind die glockenförmigen Teile 39 und 40 und die Schweißringe 46, 47 geschlitzt
oder unterteilt ausgebildet, damit keine Kreisströme induziert werden. Die Elektrodenringe
werden am besten zweiteilig ausgeführt. Die Schlitze in den Elek trodenringen müssen
geschrägt oder versetzt sein, weil sonst die Schweißung unterbrochen würde. Der
Schweißtransformator kann mit den üblichen Handhaben versehen werden. .>=In der
Abb. 5 trägt der Eisenkern 36 gefederte Führungsrollen 5o, die sich gegen Führungsschienen
51 abstützen, um beliebig einstellbare Schweißdrücke erreichen zu können. Die Vorrichtung
wird hier also mittels gefederter Rollen, die auf Schienen laufen, an das Werkstück
gedrückt. Die Schweißdruckerzeugung kann natürlich auch in anderer ähnlicher Weise,
z. B. durch Gewichte, Seilzug o. dgl., vorgenommen werden.