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Maschine zum Schweißen unregelmäßig geformter Schweißnähte Die Erfindung
betrifft eine Schweiß-Maschine zum Schweißen unregelmäßig ge-, formter Schweißnähte,
bei der der zu schweißende Körper durch einen Motor mit verschiedenen Drehgeschwindigkeiten
drehbar angeordnet und der Schweißkopf gegenüber dem feststehenden Drehpunkt des
zu schweißenden Körpers beweglich ist. Die Maschine ist besonders für Körper mit
unregelmäßig geführter Schweißnaht bestimmt, jedoch auch für geradlinige oder kreisrunde
Nähte geeignet. In diesen beiden Fällen ist es bekanntlich verhältnismäßig einfach,
den Schweißkopf an der Naht - oder umgekehrt - entlang zu führen. Große Schwierigkeiten
entstehen aber bei unregelmäßig geformten Körpern, insbesondere, weil das Schweißgerät
in jedem Punkte die gleiche Stellung zur Naht haben soll. Dadurch ergeben sich sehr
verwickelte Bewegungen für beide oder wenigstens einen der beiden Teile, denn es
sind drei Bewegungen erforderlich, die je für sich nach Dichtung und Geschwindigkeit
gesteuert werden müssen, nämlich eine Drehbewegung und eine waagerechte und eine
senkrechte Bewegung; auch haben bereits geringe Schwankungen der Betriebsspannung
der Antriebsmotoren leicht zur Folge, -daß die einzelnen Bewegungen nicht immer
genau im richtigen Zeitpunkt beginnen und aufhören.
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Es ist auch bekannt, nur das Werkstück in meist sehr verwickelten
Führungen zu
bewegen, während das Schweißgerät von einer der Schweißnaht
parallelen Führungsbahn gehoben und gesenkt werden kann. Dies hat außerdem den Nachteil,
daß der Schwerpunkt des Werkstücks nicht dauernd mit dessen Drehachse zusammenfällt.
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Ferner ist es nicht neu, die Laufbahn des Schweißkopfes mit Zähnen
zu versehen, in die am Schweißkopf angeordnete und angetriebene Zahnräder eingreifen.
Hier entstehen wieder große Schwierigkeiten, wenn die Laufbahn nicht nur aus geraden
Linien oder Kreisbögen besteht. e Schließlich ist auch eine Schneidemaschine bekannt,
die aus einem ebenen Blech unregelmäßig geformte Stücke ausschneidet und bei der
der Schneidbrenner durch eine magnetische Rolle geführt wird, die an einer der zu
schneidenden Kurve entsprechenden Führungsbahn entlang läuft. Diese Maschine eignet
sich aber nicht zum Schweißen einer entsprechenden 1`Taht, weil das Schweißgerät
datfn in einem ungünstigen Winkel zur Naht, aber nicht in deren Ebene stände.
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Alle diese Nachteile werden nach der Erfindung dadurch beseitigt,
daß die Relativbewegung zwischen dem Schweißkopf und dem zu schweißenden Gegenstand,
d. h. die Schweißgeschwindigkeit, durch eine gleichförmig angetriebene, am Schweißkopf
angeordnete Rolle oder Rollen bestimmt ist, die sich an den Körper selbst oder an
einer der Nahtform entsprechenden Führungsbahn abrollen, und daß die Bewegung des
Schweißkopfes die Drehung des zu schweißenden Gegenstandes steuert. Dadurch wird
erreicht, daß die Schweißgeschwindigkeit vollkommen gleichförmig ist und die Drehung
des zu schweißenden Körpers genau in dem Augenblick einsetzt, in dem der Schweißkopf
am Beginn einer Kurve anlangt, und aufhört, wenn er das Ende der Kurve erreicht.
Hierzu ist nur der gleichmäßige Antrieb der Laufrolle und die vorzugsweise von dieser
selbst gesteuerte Drehbewegung erforderlich.
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Zweckmäßig haftet die Rolle an der Führungsbahn, und zwar vorteilhaft
magnetisch. Um die Drehung des zu schweißenden Gegenstandes und gegebenenfalls Geschwindigkeitsänderungen
der Drehbewegung zu steuern, sind nach der Erfindung Schalter in oder neben .der
Führungsbahn angeordnet.
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Es hat sich nun auch hier gezeigt, daß die Drehbewegung, insbesondere
bei Schwankungen der Betriebsspannung, nicht immer genau das erforderliche Maß hat.
Dadurch würde die Drehbewegung nicht immer genau in der vorgesehenen Stellung aufhören.
Zweckmäßig sind daher an der Drehvorrichtung; Schalter vorgesehen, die diese Vorrichtung
in dem Augenblick stillsetzen, wenn die beab-#,ichtigte Stellung erreicht ist. Dann
ist
Gewähr dafür gegeben, daß diese Stellung in allen Fällen die gleiche ist.
Geschwindikeitsänderungen der Drehvorrichtung;. z. B.
wenn sich die Krümmung
der Kurve ändert. können gegebenenfalls auch durch oben hcschriebene Schalter an
der Drehvorriclitun gesteuert werden.
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Wenn aus irgendeinem Grunde, z. B. Veränderung der Stärke oder der
Nahtform der zu schweißenden Bleche, stellenweise eine andere Wärmemenge erforderlich
ist, können an dem zu schweißenden Gegenstand oder der Führungsbahn einerseits und/oder
an der Drehvorrichtung für den zu schweißenden Gegenstand andererseits Schalter
angebracht sein, die eine etwa gewünschte Änderung der Schweißgeschwindigkeit und/oder
(bei elektrischer Schweißung) der Schweißstromstärke schalten.
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Die Spitze des Schweißgerätes liegt vorteilhaft etwa in der Drehachse
der Führungsrolle, damit sie sich auch in Kurven mit gleichmäßiger Geschwindigkeit
und in gleichem Abstand über die Schweißnaht bewegt.
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Die Rolle kann aus einem -Dauermagneten bestehen oder durch eine konzentrisch
zu ihr angeordnete Spule magnetisiert werden.
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Zweckmäßig wird eine Führungsrolle verwendet, die mit ihren beiden
Enden auf einer im Querschnitt U-förmigen Führungsbahn abrollt, deren Aussparung
Platz für die Magnetspule bietet (Fig.2).
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Das Gewicht des Schweißkopfes ist zweckmäßig fast vollständig, vollständig
oder mehr als vollständig ausgeglichen, damit er der Führungsbahn leicht folgt und
gegebenenfalls bei einer Stromunterbrechung infolge Entmagnetisierung der Rolle
nach oben ausweicht.
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Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist auf der
Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i eine Seitenansicht, Fig. 2 einen Querschnitt
in größerem Maßstab. Auf einer Drehvorrichtung i, die durch einen nicht dargestellten
-Motor angetrieben wird, ist eine aus zwei gepreßten Hälften bestehende Flasche
:2 oder irgendein anderer Körper angebracht. In gleicher Höhe mit den zusammenzuschweißenden
Flanschen ,3, 4 befindet sich eine parallel dazu verlaufende Führungsbahn 5, die
hier im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist, so daß die Rolle 6 mit ihren beiden
Enden auf den Schenkeln des U läuft. Die Rolle wird von nach unten ragenden
Verlängerungen 7 des Schweißkopfes S getragen und von einem am Schweißkopf angeordneten,
nicht dargestellten ,Nlotor über Zahnräder g gleichmäßig angetrieben.
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Der Schweißkopf ist frei beweglich an
einer waagerechten
und einer senkrechten Führung io bzw. i i gelagert.
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In der Führungsbahn sind Schalter 12 angeordnet, die z. B. durch Druckknöpfe
13
geschaltet -werden, und zwar, zweckmäßig unmittelbar durch die darüber
hinweglaufende Rolle 6. Die Rolle trägt eine Spule 14,. durch die.sie magnetisiert
wird, so daß sie fest an der Führungsbahn haftet. Der Schweißkopf trägt ferner ein
Schweißgerät 15. Dies kann eine Kohle- oder Metallelektrode oder ein Gasbrenner
sein.
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Die Schalter 12, 13 sind in der Führungsbahn überall dort angebracht,
wo sich deren Richtung ändert, d. h. aus der -Geraden in -eine Kurve oder umgekehrt
und aus einer Kurve mit einer bestimmten Krümmung in eine solche mit einer anderen
übergeht. Die Führungsbahn 5 verläuft überall parallel zur Schweißnaht, außer an
den Stellen, an denen nicht geschweißt. werden soll, also bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
an der Öffnung 16, wo die Führungsbahn so geführt ist, daß das Schweißgerät von
der Naht entfernt wird.
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Der Radius der Rolle 6 entspricht zweckmäßig dem notwendigen Abstand
der Spitze des Schweißgerätes 15 von der Kante der zu verschweißenden Bleche 3,
4. Muß aus irgendeinem Grunde der Durchmesser der Rolle größer oder kleiner gewählt
werden, so muß die Führungsbahn entsprechend niedriger oder höher gelegt werden.
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In der in Fig. i dargestellten Lage läuft der Schweißkopf waagerecht
auf der oberen geraden Fläche der Führungsbahn nach links entlang, bis er an den
ersten Schalter 13 gelangt. Dieser schaltet die Drehbewegung für die Flasche ein.
Dabei wird der Schweißkopf gehoben und gleichzeitig -nach rechts zurückbewegt. In
derselben Weise wirken die weiteren Schalter auf eine entsprechende Drehbewegung
der Flasche ein. Dabei läuft der Schweißkopf infolge der gleichmäßigen Drehung der
Rolle 6 gleichförmig an der Führungsbahn entlang. Da die Rolle an dieser Bahn fest
haftet, wird. der Schweißkopf ohne einen besonderen Antrieb an den Führungen io
und i i hin und her und auf und ab bewegt.
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Da nun die beiden Drehbewegungen, nämlich die der Rolle 6 und die
der Drehvorrichtung i, nicht immer ganz genau übereinstimmen, ist es zweckmäßig,
die Drehbew egung nicht durch einen Schalter 13 mit Hilfe des Schweißkopfes auszuschalten,
sondern an der Drehvorrichtung Schalter 17 anzubringen, die durch einen nicht dargestellten
festen Anschlag gesteuert werden, die Drehbewegung am Ende der Kurve ausschalten
und gegebenenfalls, wenn sich eine Kurve mit anderem Radius anschließt, die Geschwindigkeit
der Drehbewegung oder auch deren Richtung ändern. Die Anordnung kann hierbei auch
so sein, daß die Schalter fest und die Betätigungsorgane an der Drehvorrichtung
angebracht sind.