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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Ketten Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zum auto, matischein Stumpfschweißen von Ketten nach dem
Abschmelzstumpfschweißprinzip. Es soll besonders für schwere Ketten oder für solche
aus hochwertigem Werkstoff Verwendung finden. Solche Ketten wurden bisher im Einzelverfahren
entweder von Hand feuergeschweißt oder nach dem elektrischen Absehmelzstumpfschweißverfahren
auf Stumpfschweißmaschinen stumpfgeschweißt. Im letzten Falle werden die Kettenglieder
aus Halbgliedern gebildet, die, aus Rundmaterial hergestellt sind. Das Einlegen
und Ausrichten der einzelnen Kettenglieder von. Hand, wie es bisher erfolgt ist,
erforderte verhältnismäßig viel Zeit, und die Ausnutzung einer an und für sich teueren
Schweißmajschine ist daher ungünstig. Es kommt noch hinzu, daß die Einhaltung einer
genauen Kettenteilung, wie sie zum Teil verlangt wird, große Schwierigkeiten bereitet.
Aus diesen Gründen ist das elektrische Stumpfschweißen solcher Ketten noch wenig
verbreitet.
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Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, die Herstellung der Ketten
nach dem Abschmelzstumpfschweißprinzip, das in schweißtechnischer Hinsicht große
Vorteile bietet, weitgehendst zu automatisieren, wobei die Einhaltung genauer und
gleichmäßiger Kettenteilungen in den Vordergrund gestellt wird.
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Die Erfindung, bei der ebenfalls. das einzelne' Kettenglied durch
Widerstandisabschmelzschweißen aus Halbgliedern gebildet wird, besteht daxin, daß
vor dem Widerstandsabschmelzschweißen eine Kette hergestellt wird, bei der die mit
ihren Stirnflachen
im Abstand voreinander liegenden Halbglieder
durch Heften miteinander verbunden werden.
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Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf die Heftvorrichtung selbst
und auf eine an und für sich bekannte automatische Stumpfschweißmaschine mit einer
Einrichtung zum Erreichen genauer Kettenteilung. Beide, die Heftvorrichtung und
die Schweißvorrichtung, sind zur Verwirklichung einer genauen Kettenteilung aufeinander
abgestimmt.
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Genaue Schweißlängen kann man bei dem Stumpfschweißen erreichen, indem
gegen einen festen Anschlag gestaucht wird. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil,
daß dabei eine bestimmte Größe der Stauchkraft nicht gewährleistet ist, von der
aber letzten Endes die Güte der Schweißung abhängt. Man kann, wie bekannt, ferner
genaue Schweißlängen erreichen, indem druckabhängig gestaucht und anschließend wegabhängig
langsam nachgestaucht wird. Die Einstellungen an der Stumpfschweißmaschine werden
so gemacht, daß nach der kraftabhängigen, Stauchung noch ein kleiner Weg zum Nachstauchen
bis zur Erreichung der gewünschten Länge übrigbleibt. Di'e- ge, wünschte, genaue
Länge ist dabei von der Genauigkeit der Einspannung in den beiden Backenpaaren und
der Anfangs- und Endlage des beweglichen Spannbeckenpaares abhängig. Besonders die
genaue Einspannung läßt sich bei Kettengliedern sehr schwer verwirklichen, weil
Anschläge durch den Abbrand sehr leicht verschmutzen und dann nicht mehr die gewünschte
Genauigkeit haben. Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, die, Kettenhalbglieder
mit der die Kettenteilung bestimmenden Kettenrundung lagerichtig und mit Spiel an
der Stoßstelle gegen ein maßhaltiges Distanzstück zu spannen und dann durch Schweißen
zu heften. Für die Heftung kann sowohl die Schmelzschweißung als auch die Punktschwedßung
Anwendung finden, die letztere durch Aufpunkten. eines verbindenden Stahlstreifens.
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Von der genau gehefteten Kette ausgehend wird zur Erreichung einer
genauen Kettenteilung an der fertiggeschweißten Kette die Stumpfschwenßmaschine
erfindungsgemäß mit einem wegabhängigen Schalter versehen, der eine konstante Verkürzung
der Kettenteilung durch den Schweißvorgang bewirkt, indem er von einem ortsfesten
Anschlag aus, von dem Stauchschlitten beeinflußt, die, Bewegung desselben nach Zurücklegung
einer konstanten Weglänge unabhängig von der Anfangslage des Stauchschlittens zum
Stillstand bringt.
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Der wegabhängige Schalter selbst kennzeichnet sich dadurch, da,ß eine
den Weg des beweglichen Schweißbackenpaares auf den. Schalter übertragende Schaltstange
durch eine Feder gegen einen ortsfesten Anschlag gedrückt wird und mit dem beweglichen
Schweißbackenpaar mittels einer schaltbaren Kupplung verbunden ist, die die Verbindung
mit dem Schweißbackenpaa,r während des Schweißprozesses bewirkt; sonst aber löst,
so daß im ersten Falle nach Zurücklegung einer bestimmten Wegstrecke der Stauchprozeß
durch Ansprechen des Schalters beendet wird, im zweiten Falle die Schaltstange durch
die Feder wieder in die Anfangslage zurückgeführt wird.
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Durch die besondere Ausführung der Heftvorrichtung und die Anordnung
des vorgenannten wegabhängigen Schalters wird nunmehr die Genauigkeit der Kettenteilung
erreicht, unabhängig von der Lage der zu schweißenden Kettenglieder in den Spannbacken.
und unabhängig von der Anfangsstellung des Stauchschlittens. Die Genauigkeit ist
lediglich von der der gehefteten Kette und von der der Verkürzungsstrecke; wie sie
durch den wegabhängigen, Schalter erreicht wird, abhängig. Da die Teilung der gehefteten.
Kette an. der Heftvorrichtung von einem unveränderlichen Distanzstück abhängig gemacht
wild und Verunreinigungen, wie sie beim Stumpfschweißen auftreten können, bei dem
Heftvorgang nicht auftreten., wird die Teilung sehr genau eingehalten. Ebenso ist
die Genauigkeit der durch den wegabhängigen Schalter erreichten. Verkürzungsstrecke
sehr groß, da der Schalter selbst und alle Anschläge vor Verunreinigung durch den
Abbrand leicht geschützt werden können. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf
die be isondere, nachfolgend beschriebene Ausführung der Heftvorrichtung und des
wegabhängigen, Schalters.
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In der Zeichnung sind die Vorrichtungen zum Ausführen des Verfahrens.
in einem Ausführungsbeispie@l dargestellt, und zwar zeigt Abb. i die automatische
Stumpfschweißmaschine, Abb. 2 die Heftvorrichtung schematisch, Abb,. 3 die wegabhängige
Schaltvorrichtung und ihre Anordnung an der Stumpfschweißmaschine, Abb. 4 die Einstellvorrichtung
der wegabhängigen Schaltvorrichtung.
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Das Verfahren der Kettenherstellung besteht darin, daß diel aus Halbgliedern
gebildete Kette in einem besonderen, Arbeitsgang in einer Vorrichtung oder in einer
Maschine zunächst geheftet und dann im schrittweisen Durchgang auf einer Stumpf
-sehweißmaschine automatisch geschweißt wird.
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Der Ausgangswerkstoff für die Herstellung der Kettenglieder ist zweckmäßig
Rundmaterial, das in genauen Längen getrennt, auf einer elektrischen Erwärmungsmaschine
erhitzt und U-förmig gebogen wird. Die Halbglieder werden dann in einer Vorrichtung
oder in, einem Automaten zur Kette genau zusammengesetzt und dann durch Schweißen
geheftet. Die so geheftete Kette wird nun, von der Siumpfschweißmaschine in zwei
Durchlaufen automatisch fertiggeschweißt, in jedem Durchlauf immer die in derselben
Ebene liegenden. Kettenglieder; also jedes zweite Glied. Zwischen dem ersten und
dem zweiten und nach dem zweiten Durchlauf wird zweckmäßig ein Entgratungsarbeitsgang
eingelegt, in welchem der Schweißgrat entfernt wird. Gegebenenfalls können auch
zwei Stumpfschweißmaschinen Anwendung finden oder eine Spezialmaschine; die nur
einen Durchgang erfordert.
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Die Heftvorrichtung (Abb.. 2) besteht im wesentlichen aus den Halte-
und Spanngliedern zum lagerichtigen
Halten der Kettengliedhälften
und der Schweißeinrichtung. Von den Spanngliedern isst die untere Backe i ortsfest,
die obere Backe 2 beweglich. Von den Haltegliedern 3 sind alle vier beweglich. In
vertikaler Richtung werden die Kettenhalbgl'ieder gegen ein Distanzstück q. gespannt,
das sich gegen die innere Rundung der unteren und der oberen Kettengliedhälften
legt und damit die genaue Teilung der gehefteten Ketten bestimmt. Die Länge der
Halbglieder ist so bemessen, daß diese an den Stoßflächen nicht zur Berührung kommen,
sondern dort etwa o,5 bis 2 mm voneinander abstehen. Die Halteglieder 3 dienen zur
Führung und können zum Einlegen der Halbglieder entgegen Pfeilrichtung zurückgezogen
werden.
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Zum Heften der Kette findet zweckmäßig die Lichtbogenschwcißung Verwendung.
Die Schweißeinrichtung besteht aus den Schweißelektroden 5 und 6, die gegen die
Heftstellen geführt werden. Das Heranführen, der Schweißelektroden, bzw. des Schweißdrahtes
kann durch Anwendung bekannter gesteuerter Drahtschweißköpfe 7 und 8 automatisiert
und die Heftungen dadurch sehr gleichmäßig ausgeführt werden.
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Die an sich bekannte automatische. Abschmelzstumpfschweißmaschine
besteht im wesentlichen aus dem Gestell 9 mit dem Transformator io, der fest am
Gestell angeordneten Spannvorrichtung i i mit den Spannbackenpaaren i2 und der horizontal
beweglichen Spannvorrichtung 13 mit den Spannbacken 14. und 15. Die Spannvorrichtung
13 wird von der Stauchvorrichtung 35 angetrieben. Zum automatischen Schweißen der
gehefteten Kette trägt die Maschine auf der linken Seite die V orschubvorrichtung
16 zum schrittweisen Vorziehen der Kette, auf der rechten Seite die Kettenbremse
17 mit der Kettenführung 18 für die aufkaufende geheftete Kette. Die Kettenbremse
hat die Aufgabe, die Kette zwischen den Spannbacken straff zu halten. Teils auf
der festen und teils auf der beweglichen Spannvorrichtung ist der wegabhängige Schalter
i9 angeordnet.
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Der Arbeitsverlauf ist kurz folgender: In der Ausgangslage, also im
Ruhezustand der Maschine, steht die horizontal bewegliche Spannvorrichtung in der
Anfangslage, die oberen Spannbacken der Spannbackenpaare sind gehoben. Beim Einschalten
der Maschine wird zunächst die Kette von der Vorschubvorrichtung um zwei Kettenteilungen
von rechts nach links bewegt. Dann gehen die Spannbacken abwärts, die, zu schweißendem
Kettengliedhälften werden, gespannt. Darauf leitet sich der Schweißprozeß ein. Beim
ersten Stromdurchgang wird zuerst die Heftung abgebrannt, dann folgen nacheinander
in bekannter Weise Vorwärmen, Abbrennen, nach einer bestimmten einstellbaren Abbrennlänge
Stauchen und darauf Nachstauchen. Das Nachstauchen erfolgt mit Abschmelzgeschwindigkeit
auf die am wegabhängigen Schalter eingestellte Verkürzung der Kettenteilung. Die
Einstellung der Abbrennlänge muß so gemacht sein, da,ß nach dem Stauehen mit Sicherheit
noch eine kleine Wegstrecke für das Naehstauchen zur Verfügung steht.
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Bei den mechanischen Stauchgetrieben mit elektrischem Antrieb arbeiten
bekanntlich zwei Motoren auf das Stauchgetriebe, der eine bewegt das bewegliche
Spanubackenpaar mitAbschmelzgeschwindigkeit, der andere wird im Moment des Stauchens
eingeschaltet und beschleunigt diese auf Stauchgeschwindigkeit. Nach Erreichen eines
einstellbaren Stauchdruckes wird der Stauchmotor abgeschaltet, während der Abschmelzmotor
zum Nachstauchen weiterläuft, bis er schließlich durch den wegabhängigen Schalter
wegabhängig abgeschaltet wird.
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Die- wegabhängige Schaltvorrichtung (Abb.3) ist an den Spannvorrichtungen
i i und 13 angeordnet. Sie ermöglicht die Einstellung und Einhaltung einer genauen
Kettenteilung, indem sie den Abschmelzmotor wegabhängig ausschaltet. Sie besteht
im wesentlichen aus dem elektrischen Schalter 20, der Schaltstange 21 mit der Einstellvorrichtung
22 an der linken Spannvorrichtung und der Mitnehmevorrichtung für die Schaltstange
auf der rechten, horizontal beweglichen Spannvorrichtung 13. Der Schalter 2o ist
für Ruhestrom eingerichtet und ortsfest angeordnet. Er wird von einem justierbaren
Anschlag 2.4. über die Schaltstange 2i betätigt. Die, letztere führt sich in dem
Führungslager 25 an der linken Spannvorrichtung und dem Klemmlager 26 an der rechten
Spannvorrichtung. An, ihrem linken Ende trägt de Schaltstange die Einstellvorrichtung
22 für die Verkürzungsstrecke; an welcher mit Hilfe einer Skala 23 (Abt. q.) eine
gegen einen ortsfesten Anschlag 33 gerichtete Schraube 27 auf ganz bestimmte Werte
eingestellt werden kann. Die Zugfeder 28 zieht die Schaltstange mit der vorerwähnten
Einstellschraube gegen diesen Anschlag. Die Betätigung der Schaltstange erfolgt
von der horizontal beweglichen Spannvorrichtung aus über das Klemmlager 26. Dort
wird sie durch Reibung mittels der Klemmbacke 29 festgehalten, und bei Bewegung
des Stauchschlittens 36 mitgenommen. Bei geöffneten Spannbacken dagegen wird diese
Klemmung durch Abheben der Klemmbacken aufgehoben. Dies erfolgt mittels des Hebels
3o, der über die Hubstange 31 von der beweglichen Spannbacke beeinflußt wird, und
zwar drängt die Hubstange 31 beim Hochgehen der Spannbacke den Hebel 30 m!i't
der Kupplungsbacke 29 entgegen der Zugfeder 32 von seiner Auflage an der Schaltstange
ab und gibt diese frei. Beim Abwärtsgehen der Spannbacke wird die Klemmung logeigen
wieder wirksam.
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Die Wirkungsweise des Nachstauchschlittens äst folgende: Bei offenen
Backen ist die Klemmung für die, Schaltstange im Klemmlager am rechten Spannbackenpaar
aufgehoben. Dann wird die Feder 28 wirksam und zieht dii'e Schaltstange mit der
Einstellvorrichtung an den festen Anschlag 33. Dabei wird der dem Schalter betätigende
Anschlag 24 von der Scha-lbstange um ein der Einstellung entsprechendes Maß von
dem Schalthebel des Schalters 2o entfernt. Bei geschlossenen Backen, also bei
eingespanntem
Kettenglied, ist die Klemmung dagegen wieder wirksam und die Schaltstange mit dem
horizontal beweglichen Spannbackenpaar gekuppelt, so, daß diese nun die Bewegung
derselben, beim Abschmelzen, Stauchen und Nachstauchen mitmacht. Dabei nähert sich
der Anschlag 24 dem Schalthebel des. Schalters 2o, bis dieser schließlich den Schalter
öffnet, den Abschmelzmotor abschaltet und den Nachsta,uchvorgang beendet. Die Vorrichtung
isst so justiert, daß die Verkürzung der gehefteten Kette mit der Einstellung an
der Einstellvorrichtung übereinstimmt, was durch Einstellung des Anschlages 24 erfolgen
kann. Die Differenz zwischen der Kettenteilung der gehefteten Kette und der geschweißten
Kette muß das auf der Einstellvorrichtung eingestellte Maß ergeben.
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Die Teilung der geschweißten Kette ergibt sich also aus der Teilung
der gehefteten Kette abzüglich des am wegabhängigen Schalter einstellbaren Maßes,
das als konstant zu betrachten ist. Teilungsfehler der gehefteten Kette würden daher
in die geschweißte Kette eingehen. Die Einschaltung einer genauen Kettenteilung
bei der gehefteten Kette ist deshalb unumgänglich und wird durch die besondere Ausführung
der vorerwähnten Heftvorrichtung erreicht.
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Durch die beschriebene Ausführung des wegabhängigen Schalters ist
die Genauigkeit der Schwelßung von der mehr oder weniger genauen Anfangsstellung
des beweglichen Spannbackenpaares und vor allem auch von der genauen Lage der zu
schweißenden Kettenglieder in den Spannbacken unabhängig.