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Vorrichtung zur Widerstandsschweißung großer Werkstücke Die bisher
bekannten Vorrichtungen zur Widerstandsschweißung, z. B. Punkt- und Rollennahtschweißmaschinen,
eignen sich wohl zur Herstellung parallelflächiger Körper, wie z. B. von Platten,
nicht aber zur Herstellung von Körpern mit anderer, also ungleichmäßiger Querschnittsform,
wie sie etwa im Flugzeugbau in Form der Tragflächen usw. vorkommen. Sehr große Werkstücke
würden auch sehr große Verbindungsarme zwischen den einander gegenüberstehenden
Elektroden bedingen und außerdem äußerst kostspielige Einrichtungen erfordern, weil
das Gewicht des horizontal liegenden Werkstückes zur Erzielung gleichmäßiger Elektrodendrücke
durch Vorrichtungen, wie z. Bl. einen Schwebetisch, aufgenommen werden müßte, so
daß das Werkstück sozusagen zwischen den Elektrodenrollen schwebt. Die Erfindung
beseitigt diese Mängel und besteht darin, daß die das Werkstück im wesentlichen
in einer vertikalen Ebene haltende Einspannvorrichtung zwischen zwei die Elektroden
tragenden und senkrecht zur Vorschubrichtung des Werkstückes verstellbaren Schweißaggregaten
angeordnet ist.
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Bekanntlich erfolgt beim Nahtschweißen der Vorschub kleinerer Werkstücke
durch die Flächenreibung der angetriebenen Elektrodenrollen. Da sich dies bei Schweißanlagen
für große Werkstücke als schwierig bzw. undurchführbar erweist; ist es vielfach
üblich, das Werkstück mittels geeigneter Transportvorrichtungen an den Elektroden
vorbeizuführen. Es entfällt dann der meist komplizierte Antrieb der Elektrodenrollen,
die nun bei entsprechender Ausbildung ihrer Lager leicht auf dem bewegten Werkstück
mitlaufen.
Nach der Erfindung wird eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung
dieser Transportvorrichtung dadurch erreicht, daß das Einspannorgan für das Werkstück
aus einem in der Höhe nach verstellbaren Rollen der Transportvorrichtung laufenden
Ring besteht, durch dessen Verdrehung die relative Lage der Schweißnaht am Werkstück
eingestellt werden kann: Der Antrieb der Transportvorrichtung kann dabei z. B. durch
ein regelbares Spill erfolgen.
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Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden an Hand des
in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt Fig. i
den grundsätzlichen Aufbau der Schweißvorrichtung im Schaubild, Fig. 2 ,eine Seitenansicht
der Elektrodenhalterung mit dem Elektrodenrollenpaar bei abgenommenem Gehäuseseitenteil,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2 mit Draufsicht auf die untere
Rolle, Fig. 4 die Seitenansicht eines besonderen Einzelteiles (des Joches) der Elektrodenhalterung
und schließlich Fig. 5 einen senkrechten Schnitt durch eine Elektrodenrolle mit
Haltekopf vergrößert.
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In Fig. i bedeutet i das Werkstück, hier einen Teil einer Flugzeughöhenflosse.
Es ist in einen Ring 2 eingespannt, der seinerseits in der Höhe nach verstellbaren
Rollen der Transportvorrichtung 3 läuft, die z. B. mittels eines endlosen Seiles
,4 von einem regelbaren Spill 5 angetrieben und dabei durch einen ausklinkbaren
Mitnehmer nach der einen oder anderen Seite mit ganz bestimmter Geschwindigkeit
bewegt werden können.
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Der Enspannring 2 mit dem Werkstück kann in gewissen Grenzen um seine
Aufhängung, z. B. die Laufschiene 7, pendeln, außerdem aber auch in anderen Richtungen
leicht nachgeben, falls die auftretenden Kraftwirkungen dies erfordern. Die Schweißmaschine
selbst ist nach einem an sich bekannten System mit Doppelelektroden ausgestattet.
Zur Schweißung des Werkstückes sind insgesamt vier Elektrodenrollen vorgesehen,
von denen je zwei Rollen g und io in einem gemeinsamen Gehäuse i i gelagert sind,
welches den Transformator und verschiedene später zu beschreibende Einrichtungen
zur Einstellung der Elektrodenrollen enthält.
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Diese beiden einander gegenüberstehenden Schweißaggregate sind je
auf einem auf Schienen 14 laufenden Fahrgestell 12 angeordnet und erfindungsgemäß
mittels geeigneter Organe, wie z. B. Gewichtszüge, gegeneinander verstellbar und
dabei ständig an das Werkstück angedrückt. Außerdem ist das Gehäuse i i auf dem
Fahrgestell um die beiden zum Werkstück parallelen Hauptachsen schwenkbar und um
die dazu senkrechte eigene Achse drehbar angeordnet.
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Wird nun das Werkstück während des Schweißvorganges zwischen den Rollenpaaren
hindurchgeführt, dann werden Änderungen der Stärke, z. B. eines sich verjüngenden
bzw. verbreiternden Werkstückes, dadurch ausgeglichen; daß sich die beiden Schweißaggregate,
deren Rollen sozusagen auf der zu schweißenden Fläche entlang laufen; einander nähern
bzw. entfernen. Der Elektrodendruck kann aber dabei anstatt durch Gewichte auch
auf bekannte Weise pneumatisch, hydraulisch oder durch eine Feder übertragen werden.
Die Übertragung durch Gewichte hat den besonderen Vorteil, daß die Elektrodendrücke
nur durch die Größe der Gewichte bestimmt und leicht konstant zu halten sind.
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Der Schweißvorgang selbst erfolgt in bekannter Weise. Die Steuerung
der Schweißimpulse kann in Abhängigkeit von der Vorschubgeschwindigkeit des Werkstückes
durch am Spill 5 angeordnete Einrichtungen bewirkt werden.
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Damit eine nach der Lehre der Erfindung aufgebaute Schweißvorrichtung
allen in der Praxis vorkommenden Anforderungen genügt, ist nach der Erfindung eine
Reihe von Maßnahmen getroffen, durch die die gegenseitige Lage der beiden Elektrodenrollen
eines zusammengehörigen Elektrodenpaares geändert werden kann.
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In Fig. 2 und 3 ist die Einrichtung zur gemeinsamen Verstellung der
nach einem Merkmal der Erfindung paarweise an der Stirnseite jedes der Schweißaggregate
i i angelenkten Elektrodenrollen g und io dargestellt. Die Elektrodenrollen sind
um die .Hauptachsen Y-Y bzw. X-X, Z-Z dreh- bzw. schwenkbar.
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In den Rollenköpfen 16 sind die Rollen g und io drehbar gelagert.
Jeder der Rollenköpfe ist zwischen je zwei Armen 17 und 18 um die Achse X-X und
der aus diesen gebildete Elektrodenträger seinerseits mittels Brillenlagern um deren
zur Achse X-X parallelen Zapfen 19 schwenkbar.
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Zur symmetrischen Verstellung des gegenseitigen Rollenabstandes dient
ein Trieb, der aus einer in den Muttern 2o und 21 geführten Doppelspindel
22, 23 und einem diese fassenden, durch eine geschlitzte Führungsplatte 24
in der Mittellage gehaltenen Stellrad 25 besteht. Durch Betätigung dieses symmetrischen
Triebes Rönnen die beiden Elektrodenrollen cg und io einander genähert oder voneinander
entfernt werden. Damit nun die Gleichheit der Drücke der Elektrodenrollen eines
Paares immer gewährleistet ist und um kleine Oberflächenunterschiede des Werkstückes
auszugleichen, ist das ganze System der Elektrodenträger in einem den Zapfen ig
umfassenden Brillenlager gelagert und dieses mittels eines Bolzens 28 an einem Joch
26 montiert, das auch die obenerwähnte Führungsplatte 24 für das Stellrad trägt
und seinerseits um den parallel zur Vorschubrichtungverlaufenden Bolzen 27 schwenkbar
ist.
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Sollen nicht parallele Schweißnähte hergestellt werden, so können
die beiden Arme 17, i8 der Elektroden g und io durch Herausschrauben der Doppelspindel
22, 23 aus den Muttern 2o und 21 entkuppelt werden, wodurch die Rollen unabhängig
voneinander um die Zapfen i9 sowie auch um die Achse Z-Z (Zapfen 28) bewegt werden
können. Durch Anordnung von Führungsschienen am Werkstück
selbst
können dann die Elektrodenrollen zwangläufig geführt werden.
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Will man erreichen, daß die einander zugewendeten Stirnflächen der
Rollen 9 und io in allen Abstandslagen der Arme 17 und 18 zueinander parallel
bleiben, so kann man die Rollenköpfe 16 mittels der in Fig. 2 dargestellten Stangen
29 mit den vorstehenden Ansätzen 3o des Joches 26 verbinden, wodurch eine Parallelführung
beider Rollen erreicht wird.
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In Fig. 4 ist das Joch 26 in Seitenansicht dargestellt; es besteht
aus zwei miteinander verbundenen Brillenteilen 26' und 26", zwischen denen die bereits
erwähnte Führungsplatte 24 gehalten ist. Weiterhin sind die der Parallelführung
der Elektrodenrollen dienenden Ansätze 30 zu sehen.
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Fig. 5 zeigt den Rollenkopf vergrößert im Längsschnitt, so daß die
Einzelheiten der Konstruktion verdeutlicht werden.
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Der vierkantige, aus gut leitendem Material hergestellte Mittelteil
16 weist eine zentrale Bohrung auf, in die eine bronzene Laufbüchse 31 eingepaßt
ist, die wiederum ein Rohr 32 von kleinerem Durchmesser aufnimmt, durch das das
Kühlwasser der Elektrode zufließt, wogegen der Rückfluß durch den Raum zwischen
den Rohren 31 und 32 erfolgt. Für die Befestigung der Rolle an dem Rollenkopf
ist eine einzige Schraube 33 vorgesehen, die in das Rohr 32 eingeschraubt ist. Um
das Lösen und Festziehen der Mutter zu erleichtern, ist der Flansch 3 i' der Laufbüchse
3 i, wie auch aus Fig. 3 ersichtlich, mit Ausnehmungen 34 zum Einsetzen eines entsprechenden
Schlüssels versehen.
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Die beschriebene Einrichtung gestattet also die wahlweise Näherung
oder Entfernung der Elektrodenrollen 9 und/oder io in bezug aufeinander, ihren Austausch
in den Rollenköpfen 16 sowie deren unabhängige Schwenkung um die Achsen X-X und
Z-Z.