Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Verbinden von rohrförmigen Körpern mit einem Blech durch Widerstandsstumpfschweissen, z. B. zur Herstellung von Wärmeaustauschern oder Benzinbehältern. Die Maschine soll sowohl in Fliessbandstrassen für die Herstellung dieser Wärmeaustauscher oder Benzinbehälter als auch in Form einer selbständigen Einheit aufgestellt werden können.
Zur Zeit sind Maschinen zum Verbinden von rohrförmigen Körpern mit einem Blech durch Widerstandsstumpfschweissen, zum Anschweissen von Rohren an die Rohrböden beim Herstellen von Radiatoren für elektrische Leistungstransformatoren bekannt (siehe den in der UdSSR in der Klasse 21h 29/10 erteilten Urheberschein Nr. 189 955).
Diese Maschinen enthalten einen auf einem Gestell aufgesetzten Schweisskopf, der Schweisstransformatoren besitzt, die durch Stromzuführungen mit oberen Elektroden, die zum Umfassen je eines rohrförmigen Körpers bestimmt sind, und mit unteren Elektroden, welche dazu bestimmt sind, mit dem Blech in Berührung zu stehen, verbunden sind. Ausserdem besitzt der Schweisskopf einen in der Vertikalen verschiebbaren Träger, an dem die oberen Elektroden und eine Vorrichtung zum Anpressen des Bleches an die unteren Elektroden befestigt sind.
Das Erzeugen von Öffnungen im Blech, durch die der Wärmeträger fliessen soll, und ein Umbördeln des Öffnungs- rades wird bei der bekannten Maschine auf getrennten Vorrichtungen ausserhalb der Maschine vor oder nach dem Anschweissen der rohrförmigen Körper am Blech durchgeführt.
Hierzu sind zusätzliche Vorrichtungen, Produktionsflächen und Bedienungskräfte erforderlich.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die erwähnten Nachteile zu beseitigen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Maschine zu schaffen, bei der das Erzeugen der Öffnungen im Blech und das Umbördeln des Öffnungsrandes direkt auf der Maschine in der Schweissstellung erfolgt.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Schweisskopf mit Stempeln ausgerüstet ist, die dazu bestimmt sind, je eine Öffnung im Blech zu erzeugen, und die Randpartie dieser Öffnung gegen die Innenwand des rohrförmigen Körpers zu bördeln, und der Schweisskopf zum senkrechten Aufnehmen der rohrförmigen Körper eingerichtet ist, und dass die Stempel koaxial zu den Aufnahmeorganen für die rohrförmigen Körper verschiebbar sind, und dass jede untere Elektrode einen zu der oberen Elektrode koaxialen senkrechten Durchgangskanal besitzt, in dem sich ein Stempel befindet.
Auf diese Weise ermöglicht die erfindungsgemässe Maschine eine bedeutende Erhöhung der Arbeitsproduktivität, da in diesem Falle das Schweissen und das Erzeugen der Öff- nungen beim gleichzeitigen Umbördeln des Bleches durch eine Bedienungsperson erfolgen kann. Ausserdem kann die Güte der geschweissten Erzeugnisse erhöht werden, da ein Versetzen der angeschweissten rohrförmigen Körper in bezug auf die Öffnungen im Blech vermieden wird, weil sich der Stempel zum Erzeugen der Öffnungen im Blech und zum Umbördeln desselben direkt im Kanal der unteren Elektrode, d. h. in der Schweisszone, befindet.
Nachstehend wird die Erfindung durch Beschreiben eines Ausführungsbeispiels der Maschine unter Hinweis auf beiliegende Zeichnungen erläutert; es zeigt:
Fig. 1 die Seitenansicht des prinzipiellen Aufbaus der Maschine,
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 die Lage des Stempels vor dem Erzeugen einer Öffnung in einem Blech und dessen Umbördeln sowie
Fig. 4 die Lage des Stempels nach dem Erzeugen der Öff- nung im Blech und dessen Umbördeln.
Die Maschine zum Verbinden, beispielsweise von Rohrstutzen mit einem Blech durch Widerstandsstumpfschweissen, enthält ein Gestell 1, auf dem ein Schweisskopf 2 aufgesetzt ist.
Der Schweisskopf 2 besitzt ein Traggerüst 3, an dem zwei Schweisstransformatoren 4, ein Hydraulikzylinder 5 und ein unbeweglicher Träger 6 befestigt sind.
An der Kolbenstange des Hydraulikzylinders 5 ist ein verschiebbarer Träger 7 befestigt, der eine Hin- und Herbewegung in der Vertikalen ausführen kann. Am verschiebbaren Träger 7 sind obere zangenartige Elektroden 8, die zum Festklemmen der rohrförmigen Körper dienen, und eine Vorrichtung 9 zum Anpressen eines Bleches an untere Elektroden 10 befestigt, die starr auf dem unbeweglichen Träger 6 aufgesetzt sind.
In den unteren Elektroden 10 sind koaxial mit den oberen Elektroden 8 senkrechte Durchgangskanäle 11 vorhanden. In diesen Kanälen 11 befinden sich Stempel 12, die zum Erzeugen von Öffnungen in den Blechen 21 und zum Bördeln der Öffnungsränder an die Innenwandungen der Rohrstutzen dienen, wobei die Öffnungen koaxial mit den Hohlräumen der rohrförmigen Körper 22 sind. Die Stempel 12 sind starr an Kolbenstangen 13 von in Hydraulikzylindern 14 verschiebbaren Kolben befestigt und können infolgedessen Hin- und Herbewegungen in der Vertikalen ausführen.
Die Schweisstransformatoren 4 sind durch steife Strom zuführungen 15 mit den unteren Elektroden 10 und durch biegsame Stromzuführungen 16 mit den oberen Elektroden 8 verbunden.
Die Vorrichtung 9 zum Anpressen des Bleches 21 an die unteren Elektroden 10 besteht aus abgefederten Stiften, welche im verschiebbaren Träger 7 eingesetzt sind.
Die Maschine kann sowohl zum Schweissen von einzelnen Rohren an einzelne Blech scheiben als auch zum Schweissen im Fliessbandbetrieb verwendet werden. Im letzteren Falle wird ein endloses Blechband kontinuierlich mit vorgegebenener Geschwindigkeit durch die Maschine bewegt. Dazu wird der Schweisskopf 2 auf Rollen 17 gesetzt, so dass er ungehindert auf Führungen 18, die am Gestell 1 angebracht sind, verfahren werden kann. Der Schweisskopf 2 wird durch das in Bewegung befindliche Blechband geradlinig bewegt, da letzteres durch die Vorrichtung 9 an die unteren Elektroden 10 angepresst wird.
Es ist am Gestell 1 ein Hydraulikzylinder 19 zum Rückführen des Schweisskopfes 2 in die Ausgangsstellung nach Beendigung eines Schweissvorganges vorgesehen. Die Kolbenstange 20 des Kolben-Zylinder-Aggregates ist am Traggerüst 3 des Schweisskopfes 2 angelenkt.
Die Maschine arbeitet folgendermassen:
Ein Blech 21 wird auf die unteren Elektroden 10 gelegt, und die rohrförmigen Körper 22 werden durch die oberen zwangenförmigen Elektroden 8 festgeklemmt. Die Kolbenstange des Hydraulikzylinders 5 schiebt den Träger 7 mit der an ihm befestigten, oberen zangenförmigen Elektroden 8 mit vorgegebener Geschwindigkeit vertikal nach unten.
Die Vorrichtung 9 presst das Blech 21 an die unteren Elektroden 10. Im Augenblick, in dem der anzuschweissende Körper 22 mit seiner unteren Stirnfläche das Blech 21 berührt, werden die Schweisstransformatoren 4 eingeschaltet, und Schweissstrom fliesst durch die zusammenzuschweissenden Bauteile 21 und 22, wobei er diese erhitzt.
Die Kolbenstange des Hydraulikzylinders 5 fährt fort, die in den oberen Elektroden eingespannten Körper 22 nach unten zu drücken, wodurch diese stumpf am Blech 21 angeschweisst werden. Nach Beendigung des Schweissens gibt ein Zeitrelais, welches sich im nicht gezeigten Steuerschrank der Maschine befindet, Befehl zum Einschalten der Hydraulikzylinder 14, welche ihre Kolbenstange 13 vorschieben. Hier bei erzeugen die an den Kolbenstangen 13 befestigten Stempel 12 Öffnungen im Blech 21 und bördeln anschliessend den Öffnungsrand des Bleches 21 an die Innenwand des Körpers 22, wie dies aus Fig. 4 ersichtlich ist.
Danach werden die Kolbenstangen 13 zurückgezogen, die oberen Elektroden 8 gespreizt, wobei sie die Körper 22 freigeben, und der Hydraulikzylinder 5 führt den Träger 7 mit der an ihm befestigten Vorrichtung 9 und den ebenfalls an ihm befestigten oberen Elektroden 8 in die Ausgangsstellung zurück.
Bei der Arbeit der Maschine in einer Fliessbandstrasse, wenn sich ein endloses Blechband 21 mit vorgegebener Geschwindigkeit kontinuierlich bewegt, wird der Schweisskopf 2, der mit dem sich bewegenden Blechband 21 infolge Anpressens des letzteren durch die Vorrichtung 9 an die Elektroden 10 gekoppelt ist, während des Schweissens sowie der Erzeugens der Öffnungen im Blech und dem Bördeln desselben auf Rollen 17 längs der Führungen 18, die am Gestell 1 vorgesehen sind, verschoben. In diesem Falle wird die Kraft zum Verschieben des Schweisskopfes 2 durch das Blechband 21 selbst erzeugt. Nach Beendigen des Schweissens sowie des Erzeugens der Öffnungen im Blech und des Bördelns desselben, werden die zangenartigen Elektroden 8 gespreizt, wobei sie die angeschweissten rohrförmigen Körper 22 freigeben.
Der Träger 7 mit der an ihm befestigten Vorrichtung 9 wird durch den Hydraulikzylinder 5 angehoben, wobei er das Blechband 21 freigibt, während das Aggregat 19, 20 den Schweisskopf 2 in die Ausgangsstellung zurückführt.
The present invention relates to a machine for joining tubular bodies to a sheet metal by resistance butt welding, e.g. B. for the production of heat exchangers or gasoline tanks. The machine should be able to be set up both in conveyor belts for the production of these heat exchangers or gasoline tanks and in the form of an independent unit.
At present, machines are known for joining tubular bodies to sheet metal by resistance butt welding, for welding pipes to the tube sheets in the manufacture of radiators for electrical power transformers (see the copyright certificate No. 189 955 issued in the USSR in class 21h 29/10). .
These machines contain a welding head placed on a frame, which has welding transformers, which are connected by power leads to upper electrodes, which are each intended to encompass a tubular body, and to lower electrodes, which are intended to be in contact with the sheet metal are. In addition, the welding head has a vertically displaceable support on which the upper electrodes and a device for pressing the sheet metal against the lower electrodes are attached.
The creation of openings in the sheet metal through which the heat transfer medium is to flow and the flanging of the opening wheel is carried out in the known machine on separate devices outside the machine before or after the tubular bodies are welded to the sheet metal.
This requires additional devices, production areas and operators.
The aim of the present invention is to eliminate the drawbacks mentioned.
The present invention is based on the object of creating such a machine in which the openings are produced in the sheet metal and the edge of the opening is flanged directly on the machine in the welding position.
The object is achieved according to the invention in that the welding head is equipped with punches, which are intended to produce an opening in the sheet metal and to bead the edge portion of this opening against the inner wall of the tubular body, and the welding head for vertically receiving the tubular body is set up, and that the stamps can be displaced coaxially to the receiving members for the tubular body, and that each lower electrode has a through-channel which is perpendicular to the upper electrode and in which a stamp is located.
In this way, the machine according to the invention enables a significant increase in labor productivity, since in this case the welding and the creation of the openings can be carried out by an operator while the sheet metal is being crimped at the same time. In addition, the quality of the welded products can be increased because the welded-on tubular body is avoided in relation to the openings in the sheet metal because the punch for creating the openings in the sheet metal and for flanging it is located directly in the channel of the lower electrode, i.e. H. in the welding zone.
In the following the invention will be explained by describing an embodiment of the machine with reference to the accompanying drawings; it shows:
1 shows the side view of the basic structure of the machine,
Fig. 2 is a section along line II-II of Fig. 1,
3 shows the position of the stamp before an opening is produced in a metal sheet and its flanging, as well as
4 shows the position of the stamp after the opening has been produced in the sheet metal and its flanging.
The machine for connecting, for example, pipe sockets to a sheet metal by resistance butt welding, contains a frame 1 on which a welding head 2 is placed.
The welding head 2 has a supporting frame 3 to which two welding transformers 4, a hydraulic cylinder 5 and an immovable carrier 6 are attached.
On the piston rod of the hydraulic cylinder 5, a displaceable carrier 7 is attached, which can perform a reciprocating movement in the vertical. Upper pincer-like electrodes 8, which are used to clamp the tubular body, and a device 9 for pressing a sheet metal onto lower electrodes 10, which are rigidly placed on the immovable carrier 6, are attached to the displaceable support 7.
In the lower electrodes 10, through channels 11 which are perpendicular to the upper electrodes 8 are present. In these channels 11 there are punches 12 which are used to create openings in the metal sheets 21 and for flanging the opening edges onto the inner walls of the pipe sockets, the openings being coaxial with the cavities of the tubular body 22. The punches 12 are rigidly attached to piston rods 13 of pistons which are displaceable in hydraulic cylinders 14 and can consequently perform reciprocating movements in the vertical.
The welding transformers 4 are connected to the lower electrodes 10 by rigid power leads 15 and to the upper electrodes 8 by flexible power leads 16.
The device 9 for pressing the sheet metal 21 against the lower electrodes 10 consists of spring-loaded pins which are inserted in the displaceable carrier 7.
The machine can be used both for welding individual pipes to individual sheet metal disks and for welding in assembly line operation. In the latter case, an endless sheet metal strip is moved continuously through the machine at a specified speed. For this purpose, the welding head 2 is placed on rollers 17 so that it can be moved unhindered on guides 18 which are attached to the frame 1. The welding head 2 is moved in a straight line by the moving sheet metal strip, since the latter is pressed against the lower electrodes 10 by the device 9.
A hydraulic cylinder 19 is provided on the frame 1 for returning the welding head 2 to the starting position after the welding process has ended. The piston rod 20 of the piston-cylinder unit is articulated on the supporting frame 3 of the welding head 2.
The machine works as follows:
A sheet 21 is placed on the lower electrodes 10, and the tubular bodies 22 are clamped by the upper constrained electrodes 8. The piston rod of the hydraulic cylinder 5 pushes the carrier 7 with the upper pincer-shaped electrode 8 attached to it vertically downwards at a predetermined speed.
The device 9 presses the sheet metal 21 against the lower electrodes 10. At the moment when the body 22 to be welded touches the sheet metal 21 with its lower end face, the welding transformers 4 are switched on, and welding current flows through the components 21 and 22 to be welded together this heated.
The piston rod of the hydraulic cylinder 5 continues to press the bodies 22 clamped in the upper electrodes downwards, as a result of which they are butt welded to the sheet metal 21. After completion of the welding, a time relay, which is located in the control cabinet (not shown) of the machine, gives the command to switch on the hydraulic cylinders 14 which advance their piston rods 13. Here at the punch 12 attached to the piston rods 13 generate openings in the sheet metal 21 and then flare the opening edge of the sheet metal 21 onto the inner wall of the body 22, as can be seen from FIG.
The piston rods 13 are then withdrawn, the upper electrodes 8 spread, releasing the bodies 22, and the hydraulic cylinder 5 returns the carrier 7 with the device 9 attached to it and the upper electrodes 8 also attached to it to the starting position.
When the machine is working in a conveyor belt line, when an endless sheet metal strip 21 moves continuously at a predetermined speed, the welding head 2, which is coupled to the moving sheet metal strip 21 as a result of the latter being pressed by the device 9 to the electrodes 10, is during the Welding and the creation of the openings in the sheet metal and the flanging of the same on rollers 17 along the guides 18 which are provided on the frame 1, moved. In this case, the force for moving the welding head 2 is generated by the sheet metal strip 21 itself. After completion of the welding and the creation of the openings in the sheet metal and the crimping of the same, the pincer-like electrodes 8 are spread, exposing the welded tubular bodies 22.
The carrier 7 with the device 9 attached to it is raised by the hydraulic cylinder 5, releasing the sheet metal strip 21, while the assembly 19, 20 returns the welding head 2 to the starting position.