Im Hauptpatent ist eine Schweissmaschine zum automatischen Herstellen von Dosenblechkörpern beschrieben, welche mit Elektrodenrollen ausgerüstet ist, wobei die Zuschnitte abgestapelt, gerundet und als Rundkörper über wenigstens zwei Transportsysteme zur Schweissstelle hinbewegt werden.
Diese Schweissmaschine ist daher mit einer Stapelvorrich tung, einem Rundungsapparat sowie wenigstens zwei Transportsystemen für die Rundungskörper und einer Schweissstelle mit zwei sich drehenden Elektrodenrollen versehen, wobei das zweite Transportsystem zum Zuführen der Rundkörper zur Schweissstelle als Klinkeneinschubvorrichtung ausgebildet ist.
Im Sinne der vorliegenden Weiterentwicklung zeichnet sich diese Schweissmaschine dadurch aus, dass ein Schweissarm vorgesehen ist, der am Maschinengestell aufgehängt ist, derart, dass der gerundete, unverschweisste Blechkörper frei auf dem Schweissarm längsverschiebbar ist.
Die Weiterentwicklung dieser Erfindung wird beispielsweise anhand von drei Figuren beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Ansicht einer vollautomatischen Maschine zum Schweissen von Dosenblechkörpern, in schematischer Darstellung,
Fig. la vergrösserter Ausschnitt gemäss Kreis A in Fig. 1,
Fig. 2 eine Vorderansicht des Vorderteils der Schweissmaschine gemäss Fig. 1, mit weggebrochenen Teilen.
In der in den Fig. 1 und 2 dargestellten vollautomatischen Maschine zum Schweissen von Dosenkörpern oder Blechzargen ist auf einem Maschinengestell 1 eine Abstapeleinrichtung 3 angeordnet. Diese dient der Aufnahme der zu verarbeitenden rechteckigen Blechzuschnitte. Der Abstapeleinrichtung 3 ist ein sogenannter Flexer nachgeschaltet, welcher dem Ausgleich der inneren Spannungen der zugeführten Blechabschnitte dient. Er ist in Form eines Walzwerkes konzipiert. Anschliessend an den Flexer ist eine Rundmaschine 5 vorgesehen, in welcher die spannungsfreien Blechabschnitte zu einem Zylinder geformt werden. Den Antrieb der Abstapeleinrichtung 3 sowie des Flexers und der Rundmaschine 5 übernimmt eine Antriebsgruppe 7.
Auf der Vorderseite der Schweissmaschine befindet sich ein horizontal verschiebbarer Zuführsupport 9, welcher Gleitkuven (nicht dargestellt) für die Führung der in der Rundmaschine 5 gerundeten Blechkörper umfasst. Der Support 9 ist terner Träger eines Transportkettensystems 11, welches zwei nebeneinander angeordnete, parallellaufende, in sich geschlossene Transportketten aufweist. Dies Transportketten 11 sind entsprechend den zu verarbeitenden Dosenlängen auswechselbar. Jedes Transportkettenpaar dient einem gewissen, abgestuften Arbeitsbereich für Dosenlängen von beispielsweise 80 bis 130 mm usw. Der Antrieb der Transportketten 11 erfolgt über eine Antriebskupplung 13 mit einem Abgleich für den Kettengleichlauf sowie über ein Kettenrad 15. Es sind weiterhin ein Kettenspannwagen 16 und Umleitrollen bzw. Kettenzahnräder 18 und 19 vorgesehen.
Der Zuführsupport 9 kann mittels einer Verstelleinrichtung 21, über ein Handrad 22 betätigt, in die gewünschte Lage gebracht werden. Der Support 9 trägt ferner verschiebbar eine Einschubvorrichtung 24, welche mit dem Kettentransport synchronisiert ist. Ein Handrad 26 dient dem Antrieb der Einschubvorrichtung zum Einstellen und Justieren der Zargentransporteinrichtungen.
Auf der rechten Seite der Figur ist eine an sich bekannte Schweisseinrichtung 28 ersichtlich, deren Lagerplatte 30 der Aufnahme des ganzen Elektrodendraht-Antriebes 32 für einen oberen und unteren Elektrodendraht 35 und 34 dient.
Neben der eigentlichen Schweissmaschine befinden sich zwei sogenannte Behälterwickler, von welchen nur der eine, 37. dargestellt ist. Diese dienen der Aufnahme der benützten Schweisselektrodendrähte.
Die Schweisseinrichtung 28 umfasst ferner zwei Elektrodenrollen 39 und 41, über welche die Elektrodendrähte 34 und 35 geführt werden, und die der Stromzufuhr dienen. Eine sogenannte Z-Schiene 55 (Fig. la) ist an ihrem einen, verlängerten Ende 56 an einer Lagerplatte 58 des Maschinenrahmens und an ihrem anderen Ende an einer Lagerplatte 30 (Fig. 1) aufgehängt. Zur Aufhängung an der Lagerplatte 58 dient ein Träger 61, der über einen Bolzen 65 mit einer Schwalbenschwanzschiene 74 verbunden ist, welche die Z-Schiene 55 umgreift. Der Schweissarm 44 ist wiederum seinerseits an der Z-Schiene 55 angehängt, z. B. mittels Schrauben 78 angeschraubt. Den Elektrodenrollen 39 und 41 sind Stützrollen 43 und Quetschrollen 46 nachgeschaltet, mittels welchen die Schweissnaht nachbearbeitet wird.
In Fig. 1 sind ferner zwei Federn 48 und 50 dargestellt, welche der Erzeugung des Schweissdruckes (z. B. 50 kg), bzw.
des Druckes auf die Quetschrollen 46 (z. B. 100 kg) dienen.
Der verschiebbare Zuführsupport 9 weist, wie in Fig. 2 ersichtlich, eine Schwalbenschwanzführung 53 auf. In seinem Oberteil sind der Schweissarm 44 und die Z-Schiene 55 ersichtlich. In den Aussparungen beidseits des Armes 44 laufen die Transportfinger 57 der Transportketten 11. Die Umlenkrollen 19 für die Transportketten 11 sind in Kugellagern 60 auf Lagerzapfen 59 gelagert. Ein von Nocken der Kette 11 betätigter Steuerhebel 62 wirkt über eine kurze Welle 63 auf einen Kettenzug 64, der wiederum mit einer Schwinge 66 verbunden ist. Die auf eine Steuerwelle 67 bezüglich Winkellage einstellbare Schwinge 66 überträgt die Bewegung des Steuerhebels 62 auf diese Steuerwelle 67. Die Steuerwelle 67 ist in einem Support 68 gelagert. Sie führt zu einem Schaltgetriebe 69, dessen Aufbau nicht zur Erfindung gehört und daher nicht im einzelnen beschrieben wird.
In diesem Schaltgetriebe 69 wirkt die Steuerwelle 67 auf eine Kurvenscheibe, welche über eine Kurvenrolle und einen Schwinghebel (nicht dargestellt) eine Hohlwelle 70 und auf dieser einen Schwinghebel 71 mit einer Doppelschwinge 72 und 73 bewegt. An den freien Enden der Schwingen 72 und 73 befindet sich je ein Kugelgelenk mit einer Schubstange, an deren Ende ein weiteres Kugelgelenk sitzt (nicht dargestellt). Dessen Pfanne bildet einen Teil eines Stössels, welcher gleichfalls Träger eines Lagerbolzens (nicht dargestellt) für die schwenkbare Halterung von Einschubklinken 75 und 76 ist. Der Stössel ist verschiebbar in einem Zylindergehäuse angeordnet und mit einem Einschubkolben verbunden. Er trägt an seiner im Stössel verschiebbar gelagerten Kolbenstange eine Kurvenrolle, welche ständig an der Kurvenbahn (nicht dargestellt) der Einschubklinke 75 bzw. 76 aufliegt.
Die beschriebene, vollautomatische Schweissmaschine funktioniert wie folgt: Aus der Abstapeleinrichtung 3 werden mittels einer nicht näher beschriebenen, z. B. pneumatischen, Transportvorrichtung die Zuschnitte dem Flexer und anschliessend der Rundmaschine 5 zugeführt. Nach dem Rundungsvorgang wird der Blechkörper von zwei Transportfingern 57 der Ketten 11 erfasst und mit konstanter Geschwindigkeit über die Gleitkurven (nicht dargestellt) gegen die Schweissstelle hin geschoben. Dabei werden die zu verschweissenden Blechränder der Dosenkörper in der Z-Schiene 55 entsprechend geführt. Um ein kontinuierliches Arbeiten der Rundmaschine 5 zu ermöglichen und die Zufuhr der Dosenkörper zur Schweissstelle ebenfalls fortlaufend sicherzustellen, muss das erste Transportsystem, welches die Transportketten 11 umfasst, mit wesentlich grösserer Geschwindigkeit C1, z.
B. mit der doppelten Schweissgeschwindigkeit C2, bewegt werden als das zweite Transportsystem. Nur auf diese Weise ist es möglich, den Rundungsvorgang in die Transportketten 11 während deren Vorwäits- bewegung ungestört ausführen zu können. Um nun das Zuführen der zu verschweissenden Blechzarge bzw. das Zubrin gen des Blechkörpers an die Schweissstelle zu ermöglichen, muss dessen Geschwindigkeit C1 reduziert werden, derart, dass der Blechkörper im Moment des Einlaufens zwischen die Schweisselektrodenrollen 39 und 41 bzw. Die Drahtelektroden 34, 35 die Geschwindigkeit Cz der Drahtelektroden 34 und 35 aufweist. Der Zuschiebevorgang zwischen die Drahtelektroden erfolgt mittels eines Schiebetransportsystems.
Dieses Schiebetransportsystem, welches die Einsehubklinke 75 und 76 umfasst, wird mittels des Steuerhebels 62 von den Transportketten 11 des ersten Transportsystems synchron gesteuert. Teile der Transportfinger 57 der Kette 11 schwenken in den Abständen dieser Finger 57 den Steuerhebel 62 aus und erteilen über die Welle 63 dem Kettenzug 64 und der Schwinge 66 der Steuerwelle 67 eine entsprechende Drehung. Diese Drehung der Welle 67 bewirkt über eine Kupplung eine Drehung einer Kurvenscheibe, wel che ihrerseits über die Kurvenrolle den Schwinghebel verschiebt. Dessen Verstellung bewirkt eine Schwenkung des Schwinghebels 71 mit den Doppelschwingen 72 und 73 derart, dass in der ersten Phase der Bewegung die Klinken 75 und 76 eine Zustellbewegung, d. h. eine Einschwenkung gegen die Bahn des Dosenkörpers, ausführen.
In der Schweissphase erfolgt, entsprechend der Form der Kurvenscheibe, eine Bewegung der Klinken 75 und 76 in Richtung der Elektrodenrollen 39 und 41 (Translationsbewegung), während welcher der am Ende der ersten Bewegung erfasste Dosenkörper der Schweissstelle zugeschoben wird. Diese Bewegungen der ersten und der zweiten Transporteinrichtung werden mit Hilfe der Transportfinger 57 und des Steuerhebels 62 über die Kurvenscheibe synchronisiert. Die Klinken 75, 76 erfassen den Dosenkörper im Bereich, seiner zu verschweissenden Zargenränder des Dosenkörpers, um ihn in der richtigen Lage zu halten. Anschliessend an die im Abrollbereich der Drahtelektroden 34 und 35 erfolgte Schweissung wird diese durch die Quetschrollen 46 einer Endbearbeitung unterzogen. Diese Rollen 46 bewirken weiterhin eine Übernahme des geschweiss ten Dosenkörpers aus der Schweissstelle.
Die Randbedingungen für den Ablauf der Dosenkörper-Geschwindigkeit sind erstens die Transportgeschwindigkeit im ersten Teil nach der Übernahme aus der Rundungsmaschine 5 Y = Y (t) für t = 0 und zweitens die End geschwindigkeit 9 = für für t = t3 des Dosenkörpers, welche genau der Schweissgeschwindigkeit C2 bzw. Geschwindigkeit der Drahtelektroden am Schweissort entsprechen muss. Ein Übergabebereich für den Dosenkörper vom ersten Transport zum zweiten wäre theoretisch so auszulegen, dass der Dosenkörper keine Beschleunigung erfährt (bei t = to), sondern möglichst gleichmässig verzögert den Übergang von der doppelten oder mehrfachen C1 zur einfachen Schweissgeschwindigkeit C2 erfährt.
Diese Bedingung des beschleunigungslosen Überganges ist in praxi, insbesondere bedingt durch die Toleranzen der Transportketten sowie des Blechkörpers, auf wirtschaftliche Art und Weise nicht verwirklichbar. Bei der Übernahme des Dosenkörpers durch die Klinken 75 und 76 (t = t,) weist dieser eine kleinere Vorschubgeschwindigkeit auf, als die Schweissgeschwindigkeit F (t) < g (t3). weshalb er im ersten Teil der Zuführungsbewegung durch die Klinken 75 und 76 über die Schweissgeschwindigkeit hinaus beschleunigt werden muss (t2 < t < t3) derart, dass der verlorene Weg am Ende des ersten Transportsystems im zweiten aufgeholt werden kann.
Wenn die Transportketten*11 1über die Umlenkzahnräder laufen, nimmt die Komponente der Kettengeschwindigkeit C1 in der Bewegungsrichtung der Dosenkörper nach dem Gesetz C, cos ç ab, wobei sich ç von 90 gegen 0 und auf -90 än- dert und C1 über 0 auf -C1 wechselt. Dann erfolgt die Übergabe des Dosenkörpers an die Einschubklinken 75 und 76.
Nun werden die Klinken 75 und 76 mit dem Dosenkörper auf die Geschwindigkeit beschleunigt und anschliessend auf die Schweissgeschwindigkeit C2 verzögert. Von hier weg bleibt die Transportgeschwindigkeit kurze Zeit konstant, um anschliessend, ähnlich einer Wurfparabel, abzusinken (C2).
Als Elektrodendrähte dienen vornehmlich aus den runden Drähten, z. B. durch Walzung, abgeplattete Drähte. Diese können ebene Boden- und Deckfläche und bombierte Seitenflächen aufweisen.