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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum maschinellen Herstellen
von Wabenträgern durch elektrisches Zusammenschweißen der zahnartigen Vorsprünge
von Trägerhälften, die durch Zertrennen des Steges eines I-Vollwandträgers entlang
einer sägezahnartigen Linie und anschließendes Auseinanderrücken gebildet sind,
in einem Rollgang mit auf die Flansche und Stege des Wabenträgers bzw. seiner Trägerhälften
einwirkenden Rollen.
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Bei einer bekannten Schweißmaschine (USA.-Patentschrift 1623 249)
werden die beiden Trägerhälften, nachdem sie schweißgerecht versetzt worden sind,
mittels Führungsrollen kontinuierlich einer Widerstandsschweißvorrichtung zugeführt,
wobei sich die zahnartigen Stege zwangsweise einander nähern, bis sie im Bereich
der Schweißvorrichtung zusammenstoßen und zusammengepreßt werden. Außer den beiderseits
der Trägerflansche anliegenden Führungsrollen sind auf die Stegenden einwirkende
Rollen und Führungsschienen vorgesehen. Diese sind aber nicht zum Ausrichten der
nach dem Schnitt oft sehr stark deformierten Trägerhälften geeignet, so daß es im
bekannten Fall erforderlich ist, die Trägerhälften in einem vorausgehendenArbeitsgang
auf einer üblichen Richtmaschine, bei der die Trägerhälften eingespannt werden,
auszurichten. Mit dieser Vorrichtung lassen sich außerdem nur Wabenträger einer
bestimmten Größe, nicht aber Wabenträger mit konisch oder gekrümmt verlaufenden
Flanschen bzw. mit durch eingeschweißte Stehbleche vergrößerter Steghöhe herstellen.
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Bei einem gebrauchsfähigen Wabenträger muß jedoch nicht nur eine gerade
Form, sondern auch eine einwandfreie Schweißnaht an den sägezahnartigen Vorsprüngen
gewährleistet werden. Schweißt man automatisch, dann müssen die zu verschweißenden
Stellen zur richtigen Zeit auch in die richtige Lage zueinander automatisch eingerichtet
werden. Dazu gehört, daß die sägezahnartigen Vorsprünge in der gleichen Ebene und
in einem richtigen Abstand zueinander liegen. Sie dürfen auch nicht in Längsrichtung
zueinander versetzt sein oder eine schräge Lage aufweisen. Jeder Fehler würde eine
Schwächung der Trägerfestigkeit zur Folge haben. Die bekannte Widerstandsschweißung
setzt toleranzfrei zerteilte und nicht deformierte Wabenträgerhälften voraus, da
sonst beim Schweißen der ungenau profilierten sägezahnartigen Vorsprünge nicht unerhebliche
Knickverformungen des Wabenträgers zufolge der hohen Andruckkräfte beim Widerstandsschweißen
auftreten würden.
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Es ist ferner bekannt, I-Träger maschinell und automatisch dadurch
zusammenzuschweißen, daß T-Profile mit kurzen Stegansätzen sowie ein später den
Steg bildendes Flacheisenband mittels ihnen zugeordneter, einstellbarer Rollgänge
zusammengeführt werden (USA: Patentschrift 2179 802). Die Wellen der Führungsrollen
sind in durchgehenden Lagerschilden gelagert, so daß man durch Ortsveränderung der
Lagerschilde sämtliche Führungsrollen auf die gewünschte Steghöhe des I -Trägers
zentral verstellen kann. Bei dieser kontinuierlich arbeitenden Maschine werden allerdings
nur gewalzte, unbearbeitete Profile zugeführt und zusammengeschweißt, so daß die
bloße Anwendung dieser bekannten Anordnung für die automatische Herstellung von
Wabenträgern nicht möglich ist, da Wabenträgerhälften zufolge des Schneidevorganges
deformiert sind. Darüber hinaus läßt sich der bekannten Anordnung keine Lehre zum
Herstellen von Trägern entnehmen, deren Flansche nicht parallel zueinander verlaufen.
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Auch das automatische Herstellen von Gitterträgern im diskontinuierlichen
Verfahren ist bekannt (deutsche Auslegeschrift 1024 651). Dabei werden die Ober-
und Untergurte schrittweise vorbewegt und die Diagonalstäbe während der Stillstandzeiten
mit Hilfe einer Punktschweißeinrichtung angeschweißt. Auch daraus läßt sich nicht
ableiten, wie man angesichts der geschilderten Schwierigkeiten Wabenträger einwandfrei
automatisch herstellen kann.
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Das gleiche gilt für eine aus der deutschen Auslegeschrift 1015 555
bekannte Zusammenfassung einer Richt-, Formgebungs- und Schweißmaschine zum Zweck
der Rohrherstellung wie auch für Schweißmaschinen entsprechend der deutschen Patentschrift
896 096 bzw. der USA.-Patentschrift 2 466 668, wonach es bekannt ist, den Schweißkopf
bei stehendem Werkstück zu bewegen bzw. den Bewegungsvorgang umzukehren.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum automatischen,
maschinellen Herstellen von Wabenträgern zu schaffen, bei der die labilen Wabenträgerhälften
ohne Vorbehandlung in einem Zuge in die für die Verschweißung richtige Lage gezwungen
und anschließend vorzugsweise im Lichtbogenschweißverfahren verschweißt werden,
wobei die Voraussetzung zur Herstellung unterschiedlich großer, gekrümmter und auch
keilförmiger sowie aufgestelzter Wabenträger geschaffen werden soll.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß im Anschluß
an einen Zuführrollgang mehrere im Abstand hintereinander angeordnete, ortsfeste
und quer zur Trägerlängsrichtung verstellbare Ständer paarweise angeordnet sind,
in denen auf die Trägerstege und Flanschinnenseiten einwirkende, an ihren außenliegenden
Stirnflächen dem Trägerprofil angepaßte Profilrollenpaare horizontal gelagert und
mindestens im ersten Ständerpaar mit einem schrittweise arbeitenden Vorschubantrieb
verbunden sind, sowie in den die Ständer in Längsrichtung miteinander verbindenden
Traversen vertikal gelagerte und an die Innen- und Außenflächen der Trägerflansche
angreifende Führungsrollen angeordnet sind und die elektrische Schweißeinrichtung
mit einem während des Stillstandes der Trägerhälften den Arbeitsvorschub bewirkenden
Hubantrieb verbunden ist.
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Mit der Erfindung ist es in der Praxis gelungen, Wabenträger beliebiger
Größe und Form mit einwandfreier Qualität mit einem sehr hohen Wirkungsgrad herzustellen.
Die Erfindung setzt nicht das Richten einer Wabenträgerhälfte voraus, da die formschlüssigen
Rollgänge im Bereich der Schweißstellen das Richten, Justieren sowie Transportieren
gleichzeitig vornehmen. Dabei wird erreicht, daß die Stege der Trägerhälften in
der gleichen Ebene liegen und einen konstanten Abstand voneinander besitzen, um
eine über die Trägerlänge gleichbleibende Schweißqualität zu erzielen.
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Die Erfindung läßt sich in verschiedener Weise ausgestalten. So erweist
es sich als vorteilhaft, wenn die in einer Reihe hintereinander angeordneten Ständer
quer zur Trägerlängsrichtung verstellbar angeordnet sind, wobei zweckmäßigerweise
die verstellbaren Ständer mit den zwischen ihnen befindlichen Traversen
schwenkbar
und in Schlitzen verschiebbar verbunden sind. Durch eine Querverstellung der einen
Ständeweihe wird eine Anpassung aller Profilrollenpaare sowie Führungsrollen an
die gewünschte Wabenträgerhöhe erreicht. Verstellt man hingegen z. B. bei drei hintereinander
angeordneten Ständerpaaren nur das mittlere Ständerpaar, dann lassen sich gekrümmte
Wabenträger herstellen. Schließlich besteht auch die Möglichkeit, einzelne Ständer
schrittweise während des Trägervorschubs zu verstellen, wodurch man erreicht, keilförmig
in der Steghöhe sich verändernde Wabenträger automatisch herzustellen.
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Wenn man im Sinne eines Ausführungsbeispieles der Erfindung mindestens
einen der querverstellbaren Ständer um ein eine vertikale Achse besitzendes Lager
verdrehbar ausbildet, dann kann man die Profilrollenpaare auch für einen schrägen
Vorschub einer Wabenträgerhälfte verwenden. Verzichtet man hingegen auf dieses Lager
für den Ständer, dann empfiehlt es sich, diesen Ständer mit einem geteilten Profilrollenpaar
zu versehen, wenn man keilförmige Wabenträger herstellen will.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dann, wenn
im Anschluß an die Ständer eine auf den Flansch eines noch ungeschweißten Wabenträgerhälftenendes
einwirkende Biegevorrichtung vorgesehen ist, mit deren Hilfe die Trägerhälfte zwecks
Herstellung eines keilförmig aufgestelzten Wabenträgerendes abgewinkelt werden kann.
Dabei empfiehlt es sich, die Biegevorrichtung in verschiedene Winkellagen, bezogen
auf die Trägerlängsachse, verstellbar auszubilden. Bei Anwendung dieser Biegevorrichtung
läßt man die vorauslaufenden Enden der Wabenträgerhälften unverschweißt, so daß
man diesen Bereich abwinkeln kann, sobald die Biegevorrichtung während des Vorschubs
des Wabenträgers erreicht worden ist. -Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung
der Erfindung besteht darin, daß die im ersten Ständerpaar gelagerten und angetriebenen
Profilrollenpaare durch eine Kupplung voneinander getrennt sind, derart, daß ein
Profilrollenpaar bei Stillstand des anderen Profilrollenpaares antreibbar ist. Mit
Hilfe dieser Kupplung kann man maschinell die eine Trägerhälfte unabhängig von der
anderen vorwärts bewegen und dadurch in eine Lage bringen, bei der sich die vorspringenden
Wabenzähne genau gegenüberliegen. Sobald diese Lage erreicht ist, werden die Profilrollenpaare
wieder getriebetechnisch miteinander verbunden und daher die Wabenträgerhälften
mit gleichmäßigem schrittweisem Vorschub bewegt. In den Profilrollenpaaren des ersten
Ständerpaares wird sowohl eine vollkommene Ausrichtung der labilen Wabenträgerhälften
in die schweißgerechte Lage als auch das notwendige Verrücken einer Wabenträgerhälfte
vorgenommen.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß eine die
zahnartigen Vorsprünge der Trägerhälften abtastende Steuervorrichtung vorgesehen
und mit ihrer Hilfe der Vorschub der Trägerhälften abschaltbar und der Vorschub
der als Lichtbogenschweißeinrichtung ausgebildeten Schweißeinrichtung einschaltbar
ist. Die Anwendung von Lichtbogenschweißeinrichtungen für die Herstellung von I-Trägern
ist bekannt (deutsches Patent 896 096).
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Dabei empfiehlt es sich, wenn die Lichtbogenschweißeinrichtung mit
einem unterschiedliche Vor-Schubgeschwindigkeiten erzeugenden Getriebe sowie einer
Steuerung versehen ist, mit . deren Hilfe -die Schweißgeschwindigkeit zu
Beginn und am Ende des Schweißvorganges bei gemindertem Schweißstrom verringerbar
ist.
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Die einzelnen Merkmale sind durch die USA.-Patentschrift 2 817 750
und die deutsche Auslegeschrift 1014 682 für andere Zwecke vorbekannt.
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Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß die Lichtbogenschweißeinrichtung
mit einem Getriebe versehen ist, mit dessen Hilfe der Schweißkopf in eine kreisende
und gegebenenfalls höhenveränderliche Bewegung versetzbar ist, was ebenfalls für
sich vorbekannt ist (schweizerische Patentschrift 129 941).
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Will man keilförmig aufgesetzte Wabenträger herstellen, empfiehlt
es sich, einen der Schweißköpfe der Schweißeinrichtung quer zur Trägerlängsrichtung
verstellbar anzuordnen. Die Querverstellung der gesamten Lichtbogenschweißeinrichtung
bzw. deren Schweißköpfe empfiehlt sich darüber hinaus deswegen, um die- richtige
Schweißstellung mit Hilfe einer den Spalt zwischen den zahnartigen Vorsprüngen der
Trägerhälften abfühlenden Zentriervorrichtung zu finden. Durch die USA.-Patentschrift
2182 575 ist eine solche Führung für den Schweißkopf allerdings schon bekannt.
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Ein Wabenträger erhält eine größere Biegesteifigkeit, wenn zwischen
die Wabenträgerhälften Stehbleche eingeschweißt werden. Eine Ausgestaltung der Erfindung
besteht darin, auch diesen Vorgang automatisch durchzuführen, indem zum Einsetzen
von Stehblechen zwischen die Stege der Trägerhälften mindestens eine kammartig ausgebildete
und auf die Stege aufsetzbare Haltevorrichtung vorgesehen ist, deren Oberteil kammartig
ausgebildet ist und deren Unterteil aus gegen den Bügel federnden Riegeln besteht,
zwischen denen das Stehblech eingespannt ist. Weiterhin können unterhalb der Bewegungsbahn
der Trägerhälften Hubeinrichtungen, insbesondere hydraulisch betätigbare Hubzylinder
vorgesehen sein, die unverschweißbare Leisten, vornehmlich aus Kupfer, tragen und
während des Trägerstillstandes diese Leisten an die Stegunterfiäche im Bereich der
Schweißstellen drücken, wobei mindestens eine dieser Leisten als Schweißstromableiter
dient. Die Anwendung solcher Schienen ist aus der USA.-Patentschrift 2 741689 bekannt.
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Auf mindestens einem Hubzylinder ist eine horizontal wirkende -Schubeinrichtung,
insbesondere ein doppelseitig wirkender Hubzylinder angeordnet, auf dessen beiden
Kolben je ein an seinen Enden mit Klötzen aus unverschweißbarem Material verbundener
traversenartiger Bügel angebracht ist, wobei die Klötze auf den Schienen aufliegen
und gegen den An- und Auslauf der Stegschweißstellen anstellbar sind, und die Klotzstirnseiten
eine lotrechte rinnenartige Vertiefung für die Bildung des An- und Auslaufes der
Schweißnaht besitzen. Die Klötze und Schienen besitzen rillenartige Vertiefungen,
die beim Andrücken an die Trägerstege entlang der Schweißstellen verlaufen. Diese
Vertiefungen sind ebenfalls aus der genannten USA. Patentschrift 2 741689 bekannt.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
dargestellt. Es zeigen F i g. 1 bis 3 Seitenansicht, Draufsicht und Querschnitt
einer Schweißvorrichtung für Wabenträger
mit Ständern zur Lagerung
von Profilrollenpaaren und Führungsrollen, Fig. 4 einen 'Querschnitt durch Profilrollenpaare
und Führungsrollen für die Führung und Bewegung geschnittener I-Trägerhälften in
die schweißgerechte Lage, F i g. 5 einen Querschnitt durch die Antriebsvorrichtung
für zwei Profilrollenpaare, Fig.6 und 7 Draufsicht und Querschnitt von Leisten aus
unverschweißbarem Material, die an den Wagenträgersteg im Bereich der Schweißstelle
angedrückt werden, Fig.8 und 9 Draufsicht und Querschnitt einer Halterungsvorrichtung
zur Einlage von Stehblechen zwischen die Wabenträgerstege, F i g. 10 und 11 Draufsicht
und Querschnitt einer Hubvorrichtung, mit der die Leisten gemäß den Fig.6 und 7
an die Wabenträgerstege angedrückt werden, Fig. 12 einen Querschnitt durch eine
Schweißvorrichtung mit in Trägerlängsrichtung hin- und herbewegbarem Schweißkopf,
F i g. 13 und 14 Draufsicht und Querschnitt einer elektrischen Schaltvorrichtung
für die Betätigung der schrittweise bewegbaren Antriebsvorrichtung gemäß Fi g. 5,
F i g.15 bis 17 Draufsichten und Querschnitt von Schweißvorrichtungen zur Herstellung
von keilförmigen Wabenträgern, Fig. 18 eine Draufsicht auf eine Schweißvorrichtung
zur Herstellung eines Wabenträgers mit keilförmiger Aufstelzung an einem Ende, Fig.19
bis 21 Querschnitte durch Schweißvorrichtungen, bei denen mindestens ein Schweißkopf
zusätzlich zur Längsbewegungsrichtung eine Querbewegung ausführt, Fig.22 bis 24
Querschnitte und Draufsicht einer Zentriervorrichtung für die selbsttätige Einstellung
des Schweißkopfes in bezug auf die richtige Lage der zu schweißenden Naht, Fig.
25 und 26 Draufsicht und Querschnitt einer Schweißnaht und Fig.27 Draufsicht auf
eine Schweißvorrichtung mit besonderem Antrieb für den Schweißkopf.
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Das Ausführungsbeispiel der Fig.1 bis 3 zeigt eine Vorrichtung zum
maschinellen Herstellen von Wabenträgern durch elektrisches Zusammenschweißen der
zahnartigen Vorsprünge von Trägerhälften, die durch Zertrennen des Steges eines
I-Trägers entlang einer sägezahnartigen Linie und anschließendes Auseinanderrücken
gebildet sind. Diese Wabenträgerhälften werden einzeln auf den Zuführ-Rollgang 56
eines besonderen Gestelles 55 aufgelegt und in Richtung auf die Ständer 60 der Schweißvorrichtung
verschoben. Diese Ständer 60 sind paarweise angeordnet und besitzen je ein Profilrollenpaar
45, 46, das auf den Steg und den Flansch einer Wabenträgerhälfte einwirkt und diese
in die schweißgerechte Lage zwingt. Die Profilrollenpaare 45, 46 des ersten
und letzten Ständerpaares 60 sind motorisch 64 angetrieben. Zwischen den Ständerpaaren
60 sind Traversen 61 angeordnet, in denen auf die Flansche der Wabenträgerhälften
von innen und außen einwirkende Führungsrollen 62, 62' drehbar gelagert sind. Ihre
Einwirkung auf die Wabenträgerhälften ist in Fig. 4 im Schnitt dargestellt.
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Mit dem Profilrollenpaar 45, 46 und den Führungsrollen 62' gemäß Fig.
4 ist eine einfache, aber sehr wirksame Möglichkeit geschaffen, die geschnittenen
und daher labilen Wabenträgerhälften in eine schweißgerechte Lage unter Aufhebung
der Deformationen zu zwingen. Die Profilrollenpaare 45, 46 greifen auf die Ober-
und Unterseiten der Stege der Wabenträgerhälften 3 a, 3 b an. Die Außenflächen dieser
Profilrollenpaare 45, 46 sind konisch abgeschrägt, damit diese konischen Flächen
der Anlage an den Flanschinnenseiten der Wabenträgerhälften dienen können. Die Flanschaußenseiten
sind durch die Führungsrollen 62' geführt, so daß die Möglichkeit besteht, die einzelne
Wabenträgerhälfte 3 a oder 3 b innerhalb dieses Rollensystems 45, 46, 62' zu führen,
zu transportieren und zu richten. Die Mantelflächen der Profilrollenpaare 45, 46
sind vorzugsweise aufgerauht, geriffelt oder auf sonstige Weise griffig gemacht,
damit beim Transport der Wabenträgerhälften 3 a, 3 b kein Schlupf zwischen diesen
Profilrollenpaaren 45, 46 und der Stege der Wabenträgerhälften entstehen kann.
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F i g. 5 zeigt eine Anordnung der Profilrollenpaare, mit deren Hilfe
es möglich ist, die eine Wabenträgerhälfte 3 a unabhängig von der anderen Wabenträgerhälfte
3 b zu bewegen. Dieser unterschiedliche Bewegungsverlauf ist dann von Vorteil, wenn
das Versetzen der Trägerhälften 3 a, 3 b in ihrer Längsrichtung innerhalb der Schweißvorrichtung
erfolgen soll, damit sich die sägezahnartigen Vorsprünge deckungsgleich gegenüberliegen.
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Von einem Ritzel 64 wird über das Zahnrad 51 eine Getriebewelle 47'
angetrieben, auf der das Primärteil einer Kupplung 52, das Zahnrad 53 und die Profilrolle
46' drehstarr angeordnet sind. Die Getriebewelle 47' ist in den Lagern
54 des Ständers 60 (vgl. Fig. 1) gelagert. Das Sekundärteil der Kupplung
52 ist mit der auf der Getriebewelle 47' geführten Hohlwelle 47 verbunden, auf der
einerseits das Getrieberad 50 und die Profilrolle 45' befestigt sind. Über das Zahnradpaar
53, 53' wird die zweite Welle 47" angetrieben, die in den Lagern 54' des Ständers
60 gelagert ist. Auf ihr ist die Profilrolle 46 befestigt und die
Hohlwelle 47"' gelagert, mit der das Zahnrad 49 und die Profilrolle 45' drehstarr
verbunden sind.
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Die Funktion dieser Getriebekupplungsanordnung ist folgende: Über
die Getrieberadpaare 64 und 51 sowie 53 und 53' werden beide Getriebewellen 47 und
47" angetrieben. Somit transportiert das damit drehstarr verbundene Profilrollenpaar
46, 46' die zugeordnete Wabenträgerhälfte 3 b. Wenn die Kupplung 52 ausgerückt
wird, erfolgt eine Trennung des Kraftflusses von der Getriebewelle 47' auf das Profilrollenpaar
45, 45', was zur Folge hat, daß die zugeordnete Wabenträgerhälfte 3a nicht transportiert
wird. Man kann also durch Ausrücken der Kupplung 52 lediglich die Wabenträgerhälfte
3 b so weit versetzen, bis ihre Wabenzähne genau gegenüber den Wabenzähnen der feststehenden
Wabenträgerhälfte 3 a liegen. Von nun an wird die Kupplung 52 wieder eingerückt,
was zur Folge hat, daß nunmehr beide Profilrollenpaare 45, 45' und
46, 46' gemeinsam rotieren und beide Wabenträgerhälften 3 a, 3 b gemeinsam
mit gleicher Vorschubgeschwindigkeit transportieren. Man kann die Kupplungsfunktion
natürlich auch umkehren, indem beim Einrücken der Kraftfluß zum Profilrollenpaar
45, 45' unterbrochen wird.
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Die verschiedenen Größen und Wandstärken der
Wabenträgerhälften
3 a, 3 b fordern eine Anpassungsfähigkeit der Profilrollenpaare 45, 46 sowie der
Führungsrollen 62, 62'. Aus diesem Grunde ist beim Ausführungsbeispiel der Erfindung
die Welle 47" in als Gleitsteinen ausgebildeten Lagern 54' gelagert, die in den
nicht dargestellten Ständerwänden in vertikalen Schlitzen beweglich geführt und
von Federn nach unten gedrückt werden, so daß die Getrieberäderpaare 49,
50 und 53, 53' ständig im Eingriff bleiben, während die oberen Profilrollen
45 und 46 federnd auf den Stegen der Wabenträgerhälften 3 a, 3 b aufliegen und sich
somit selbsttätig einer Änderung der Stegdichte anpassen.
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Wird hingegen die Steghöhe des Wabenträgers variiert, dann verstellt
man eine ganze Reihe der in F i g. 1 dargestellten Ständer 60. Man muß dann Vorsorge
dafür treffen, daß mit dieser Verstellung auch die in den betreffenden Ständern
60 geführten Getriebeteile versetzt werden. Dies kann man gemäß Fig.5 beispielsweise
dadurch lösen, daß die Wellen 47' und 47" im ortsfesten Ständer 60 geführt und axial
festgelegt sind, während die Getrieberäder 49, 50 und Profilrollen
45, 45' des beweglichen Ständers 60 auf Hohlwellen 47, 47"' befestigt und
diese auf den Getriebewellen 47, 47" axial verschiebbar geführt sind.
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Die Länge des Vorschubes der Wabenträgerhälften 3a, 3g- wird durch
ein nicht dargestelltes Schrittschaltgetriebe bestimmt, das beispielsweise auf das
Ritzel 64 einwirken kann.
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Wie im besonderen Fig.2 zeigt, sind die innenliegenden Führungsrollen
62 konisch ausgebildet, wobei der Konuswinkel dem Steigungswinkel der Trägerflansche
angepaßt ist, an den die Führungsrollen 62 angreifen. Sie können beispielsweise
bei der Verarbeitung von Peinerträgern auch zylindrische Form besitzen. Jeder Ständer
60 ist auf einem Querträger 59 angeordnet, die ihrerseits wiederum auf Längsträger
58 befestigt sind. Wie auch die F i g. 2 und 3 zeigen, sind die Ständer 60 der einen
Ständerreihe entlang der Querträger 59 verstellbar eingerichtet. Das in diesen Figuren
dargelegte Ausführungsbeispiel sieht hierzu Spindeln 65 vor, die in besonderen Lagerböcken
66 gelagert sind. Die Ständer 60 können aber auch gemeinsam verstellbar sein,
beispielsweise dadurch, daß sie über Kegelradgetriebe mit einer zentralen Spindel
u. dgl. verbunden sind. Weiterhin empfiehlt es sich, den mittelsten Ständer 60 der
einen an sich ortsfesten Ständerreihe querverstellbar auszubilden, wodurch die Möglichkeit
gegeben ist, gekrümmte Wabenträger herzustellen.
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In Fig. 3 sind drei Arbeitsstationen A, B und C eingetragen,
die für einen schrittweisen Ablauf der Schweißarbeit am Wabenträger im Sinne der
Erfindung von Bedeutung sind. An der Station A wird zwischen die Stege der bereits
gerichteten Trägerhälften 3 a, 3 b Stelzbleche 6 mit Hilfe einer besonderen Klemmvorrichtung,
die in den Fig.8 und 9 dargestellt ist, eingelegt, wobei die Klemmeinrichtung sich
auf den Stegen abstützt und gemeinsam mit den Trägerhälften 3 a, 3 b zur
Station B weitertransportiert wird.
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An der Station B ist eine Hubvorrichtung vorgesehen, die in den Fig.
10 und 11 dargestellt ist. Diese Hubeinrichtung besitzt die Aufgabe, die Leisten
bzw. Klötze an die Stegunterseite bzw. an den An-und Auslauf der Schweißnaht anzupressen,
damit auch an der Unterseite des Steges eine einwandfreie Schweißnaht erzielt werden
kann. Im Bereich der Arbeitsstation B werden also die .eingeführten Wabenträgerhälften
3, 3 b gegebenenfalls mit -zwischengelegten Stelzblechen 6 verschweißt. Diese Station
B kann an beliebiger Stelle nach der Station A vorgesehen sein. Damit eine einwandfreie
Erdung des Schweißstromes gewährleistet wird, befindet sich an der Arbeitsstation
C eine weitere Hubeinrichtung, die bei Stillstand der Trägerhälften 3a, 3
b geerdete Leisten 67, vornehmlich aus Kupfer, an die Unterseite der Stege drückt.
Als Hubeinrichtung kann vorteilhafterweise ein Hubzylinder 68 mit hydraulischer
oder pneumatischer Betätigung vorgesehen werden.
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Schließlich ist in Fig.3 noch gezeigt, daß lediglich die Profilrollenpaare
45,- 46 im vorderen und hinteren Ständer 60 mittels der Elektromotoren 64' angetrieben
sind, wohingegen die Profilrollenpaare 45, 46 im mittleren Ständerpaar 60 durch
Friktion mit den Stegen der Wabenträgerhälften 3 a, 3 b rotieren und nur der Führung
der Trägerhälften dienen.
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Die zum Ausbilden der Schweißnaht vorteilhaften Leisten aus unverschweißbarem
Material, insbesondere aus Kupfer, bestehen gemäß F i g. 6 und 7 aus zwei langgestreckten
Leisten 20, die von unten an die Stegunterfläche der Wabenträgerhälften 3a,
3g- angedrückt werden. In der Oberfläche dieser Leisten 20
befindet sich mindestens
je eine rinnenartige Vertiefung 69, die deckungsgleich unter der Schweißstelle liegen.
Wenn in allen vier Längsseiten der Leisten 20
sich Vertiefungen 68 befinden,
kann durch Verdrehung der Leisten 20 der Einsatz neuer Leisten zufolge unerwünschter
Ausfüllung der Vertiefung eingespart werden. Auf diesen langgestreckten Leisten
20 befinden sich Klötze 21, derart, daß sie an die vordere. und hintere Stirnfläche
des Steges im Bereich der Waben auftreffen. Diese Klötze 21 besitzen stirnseitig
ebenfalls eine villenartige Vertiefung 70, und zwar an der Stelle des An-
und Auslaufes der Schweißnaht. Die Leisten 20 können durch Kühlmittel über die Leitungen
22 gekühlt werden.
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Die der Arbeitsstation A (vgl. F i g. 3) entsprechende Klemmvorrichtung
für das einzelne Stelzblech 6 besteht vorteilhafterweise gemäß F i g. 8 und 9 aus
einem kammartig ausgebildeten Oberteil 79, dessen äußere Zinken auf den Stegen der
Wabenträgerhälften 3 a und 3 b aufliegen. Das Stelzblech 6 ist, wie F i g. 9 im
besonderen zeigt, durch je einen Riegel 80, 81 gehalten, der mittels der Druckfedern
82 nach oben gedrückt wird. Zwischen dem kammartigen Oberteil 79 und dem Riegelunterteil
81 wird das Stelzblech 6 eingespannt. Sobald das Stelzblech 6 im Bereich der Station
B (vgl. F i g. 3) angeschweißt ist, können die Halterungsvorrichtungen 79, 80, 81
wieder entfernt werden.
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Unterhalb der Arbeitsstation B befindet sich gemäß F i g. 3 ein in
F i g. 10 näher dargestellter Träger 71, auf dem ein Lagerbock 72 mit einem Hubzylinder
73 angeordnet ist. Mit dem Kolben des Hubzylinders 73 ist eine Tragplatte 74 verbunden,
mit der die Leisten 20 gemäß F i g. 6 und 7 verbunden sind. Zwischen diesen Leisten
20 ist auf der Halteplatte 74 ein horizontal doppelseitig wirkender Hubzylinder
75 vorgesehen, mit dessen Kolben traversenartige Bügel 76
verbunden sind,
an deren Enden die Klötze 21 gemäß F i g. 6 und 7 bei 77 schwenkbar angelenkt
werden. Wenn ein einzelnes Stelzblech 6 verschweißt werden soll, wird hierbei zunächst
der Hubzylinder 73 hochgedrückt, damit die Leisten 20 gegen die Unterseite
der
Flansche der Wabenträgerhälften 3 a, 3 b auftreffen. Alsdann wird der Hubzylinder
75 zusammengezogen, wodurch die Klötze 21 sich an die vorderen und hinteren Stirnflächen
der Stege und der Stelzbleche 6 anlegen. Nunmehr kann das Stelzblech 6 eingeschweißt
werden. Es kann sich auch empfehlen, an Stelle der Leisten 20 Kupferrollen
zu verwenden, die unterhalb des Steges immer auf gleicher Höhe mit dem Schweißkopf
38 (vgl. F i g.12) geführt werden, wobei diese Rolle eine rillenförmige Auskerbung
zur Begrenzung der Unterseite der Schweißnaht besitzt.
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In F i g. 12 ist die Anordnung der Schweißvorrichtung in bezug auf
die Ständer 60 der Führungseinrichtung gezeigt. An einem Ständer 60 befindet
sich eine querlaufende Schiene 83, die mit Hilfe des Flansches 84 am Ständer 60
geführt und befestigbar ist. Mit dieser Schiene 83 ist ein längslaufender
Träger 85 fest verbunden, auf dem die Schweißvorrichtung mit Hilfe der Rollen 37
hin- und herbewegbar ist. An dem Schweißkopf 38 ist der Ständer 86 angebracht, an
dem eine Trommel 87 zur Aufspulung des Schweißdrahtes 87' drehbar gelagert ist.
Die Schweißeinrichtung ist über die elektrischen Leitungen 90 mit einem Schaltschrank
89 verbunden, über den die Steuerung der Schweißeinrichtung, insbesondere deren
taktweise Hin- und Herbewegung sowie die Steuerung der Profilrollenpaare 45, 46
erfolgt. Wenn Wabenträger mit unterschiedlichen Steghöhen geschweißt werden sollen,
ist die Schiene 83 seitenverstellbar ausgebildet, damit der Schweißkopf
38
immer entlang der Trägerachse bzw. der Schweißstellen geführt werden kann.
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Eine geeignete Steuervorrichtung für das schrittweise Schalten des
Vorschubantriebes für die Wabenträgerhälften 3 a und 3 b sowie des Schweißkopfes
38 ist in den F i g. 13 und 14 dargestellt, wobei eine Tastrolle 92 mit dem Schaltelement
91 verbunden ist. Diese Tastrolle 92 trifft beim Vorwärtsbewegen der Wabenträgerhälften
3 a, 3 b auf die Stirnfläche 93 des einen Wabenträgersteges auf, wodurch ein elektrischer
Schaltimpuls zur Stillsetzung der Profilrollenpaare 45, 46 herbeigeführt wird. Gemäß
F i g. 14 ist die Tastrolle 92 an einem Hebel 94 gelagert, mit dem eine Kontaktstange
96 verbunden ist. Diese im Lager 97 geführte Kontaktstange 96 berührt beim Hochschwenken
der Tastrolle 92 den Gegenkontakt 95.
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Zur Herstellung von keilförmigen Wabenträgern sind Einrichtungen gemäß
den F i g. 15 bis 17 geeignet. Hiernach sind mindestens zwei Ständer 60a und 60
b mit Hilfe der hydraulischen Pressen 99, die im Lager 100 angeordnet sind, quer
zu den Längsträgern 58 (vgl. F i g. 1) verstellbar. Die Profilrollen 45
a, 45 b der einen Seite sind hierbei gemäß F i g. 15 geteilt ausgebildet.
Jedes einzelne Teil 45a bzw. 45b
kann somit einzeln auf der Welle befestigt
werden. Auch der Abstand zwischen diesen Teilen kann beliebig variiert werden. Zwischen
den Ständern 60 a, 60 b befindet sich die Traverse 101, die in den
Gelenken 102 und 103 an den Ständern 60 a, 60 b
verdrehbar ist. Auf diese Weise wird eine beliebige Winkelstellung der Traverse
101 zu den feststehenden Ständern 60 erreicht, wobei in der Traverse 101 nicht dargestellte
Schlitze zur Vermeidung von Verklemmungen vorgesehen sein können. Die andere Traverse
61 zwischen den Ständern 60 ist bei diesem Ausführungsbeispiel vorteilhafterweise
ortsfest angeordnet. Die Wabenträgerhälften 3 a, 3 b werden beim Verschweißen von
links in die Ständerpaare eingeführt. Es wird hierbei mit der Verschweißung der
Wabenträgerhälften am Ende mit der größten Steghöhe begonnen. In diesem Fall sind
die beiden Ständer 60a bzw. 60b am weitesten von den gegenüberliegenden Ständern
60 entfernt. Je weiter die Wabenträgerhälften 3 a, 3 b nach rechts verschoben werden,
desto näher müssen die Ständer 60 a, 60 b in Richtung des gegenüberliegenden
feststehenden Ständers 60 bewegt werden. Das schrittweise oder kontinuierliche Bewegen
dieser Ständer 60 a, 60 b erfolgt synchron zur Vorwärtsbewegung der
Trägerhälften 3 a, 3 b. An Hand der in F i g. 16 dargestellten Ausladung der Getriebewellen
47' und 47" ist ersichtlich, in welchem Ausmaß die auf dem Querträger 59 bewegbaren
Ständer 60 a, 60 b verstellbar sind.
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Eine Variante zu den Ausführungsbeispielen der F i g. 15 und 16 besteht
gemäß der F i g. 17 darin, daß ein Lagerständer 60 c im Lager 104
schwenkbar gelagert ist. Dieser Lagerständer 60c kann also in eine solche Lage gebracht
werden, daß die Achse der Profilrolle 45 senkrecht zur Flanschebene der Wabenträgerhälfte
3 b steht. In diesem Fall braucht das Profilrollenpaar 45 nicht geteilt ausgebildet
zu sein.
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Beim anderen Ständer 60 b sind Transportwalzen 105 vorgesehen, deren
Achse vertikal verläuft. Diese Transportwalzen 105 brauchen nicht angetrieben
zu sein; es genügt, daß sie Führungseigenschaft besitzen. Die beiden Trägerhälften
3 a, 3 b werden in diesem Beispiel ebenfalls am Ende mit der größten Steghöhe
manuell zusammengeheftet. Alsdann werden sie automatisch schrittweise bewegt. Hierbei
übernimmt die Profilrolle 45' des feststehenden Ständers 60 neben den Profilrollen
45, 46 allein den Weitertransport, da zufolge der vorher durchgeführten Heftung
der gesamte Wabenträger vorgeschoben wird, auch wenn die Profilrollen 45' und 46
nur auf eine Trägerhälfte 3 a einwirken.
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Schließlich wird an Hand der F i g. 18 dargelegt, wie Wabenträger
hergestellt werden können, deren eines Ende keilförmig aufgestelzt ist. Hier werden
die beiden Wabenträgerhälften 3 a, 3 b einzeln oder gemeinsam durch die Ständerpaare
60 hindurchbewegt, ohne daß sie zusammengeschweißt werden. Falls Stelzbleche 6 eingeschweißt
werden sollen, können diese bereits mit einer Trägerhälfte 3 a manuell oder automatisch
fest verbunden werden. Das frei herausragende Ende der Wabenträgerhälfte 3 b wird
alsdann mit Hilfe der Druckzylinder 106 seitlich abgewinkelt, wobei die Druckrollen
108, die mit der Kolbenstange 107 verbunden sind, auf den Flansch der Wabenträgerhälfte
3 b einwirken.
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Die Abwinkelung dieser Wabenträgerhälfte 3 b erfolgt um die Rolle
109'. Nunmehr werden die besonders großen Stelzbleche 6 a, 6 b, 6 c usw. manuell
mit der Wabenträgerhälfte 3 b verschweißt, woraufhin der Wabenträger nach den beschriebenen
Methoden fertiggestellt wird. Die Druckzylinder 106 können ferner durch die Kulissen
109 in beliebige Winkellagen eingestellt werden.
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Mit der Vorrichtung gemäß F i g. 1 bis 3 sind auch Bogenträger herstellbar,
wenn man die Wabenträgerhälften 3a, 36 in die Ständerpaare 60 einführt und
alsdann mindestens die mittleren Ständer 60 und gegebenenfalls die Traversen 61.
seitlich zur Erzeugung des durch die Rollen gebildeten Bogens verstellt.
Für
den Fall, daß eine Schweißlinie nicht parallel zur Trägerlängsachse liegt, empfiehlt
sich die Verwendung von Schweißeinrichtungen gemäß den F i g. 19 bis 21. In F i
g. 19 sei der Fall angenommen, daß ein Bogenträger geschweißt werden soll, wobei
neben dem Arbeitstisch eine Gleisanlage 125 vorgesehen ist, auf der ein Fahrgestell
123 mit Hilfe der Räder 124 abrollt. Auf diesem Fahrgestell 123 ist der Schweißkopf
38 mit Hilfe des Wagens 121 und der Räder 122 querbeweglich, so daß man während
der Längsbewegung des Fahrgestelles 123 den Wagen 121 quer verstellen kann.
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Eine Variante zu dieser Bewegung zeigt F i g. 20, wobei -angenommen
ist, daß auf dem Fahrgestell 123 ein Motor 129 befestigt ist, über dessen
Getrieberäder 130, 131 eine Spindel 128, die im Lagerbock 132 gelagert ist, verdreht
werden kann. Der Schweißkopf 38 ist über den Bügel 127 einerseits auf dieser Spindel
128 gelagert und andererseits über ein Mutterlager 127' axial beweglich, wenn die
Spindel 128 verdreht wird. Zu diesem Zweck empfiehlt es sich, die Spindel
128 mit einem Trapezgewinde zu versehen und den Bügel 127 gegen Kippen
zu sichern.
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Für den Fall, daß eine Schweißnaht parallel zur Längsbewegungsrichtung
der Schweißeinrichtung und eine andere Schweißnaht im Winkel hierzu erfolgen muß,
sieht das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 21 einen feststehenden Schweißkopf und
einen querbeweglichen Schweißkopf 38' vor, der am Schlitten 126 durch einen besonderen
Antrieb querbeweglich ist. Eine derartige Ausführungsform eignet sich im besonderen
für das Verschweißen konischer Wabenträger mit eingefügten Stelzblechen.
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Es ist aber auch möglich, Gestelle mit besonderen Führungsschienen
zur Bewegung hängend angeordneter Schweißköpfe vorzusehen.
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Ergänzend zu den in den Figuren dargestellten Elementen wird darauf
hingewiesen, daß vor der Schweißeinrichtung auch ein Fräser vorgesehen sein kann,
der die Stegkanten der Wabenträgerhälften 3 a, 3 b abfräst, bevor diese Stegkanten
miteinander verschweißt werden. Es ist auch weiterhin möglich, an die Schweißeinrichtung
ein Sandstrahlgebläse und eine Spritzeinrichtung anzuschließen, mit deren Hilfe
der geschweißte Wabenträger verkaufsreif fertiggestellt wird.
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Beim Schneiden von Vollwandträgern kann es vorkommen, daß die Schneidlinie
seitlich verläuft und ungenau ist. Dieser ungenauen Schneidlinie muß der Schweißkopf
38 folgen können, wenn eine sichere Verschweißung erzielt werden soll.
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Aus diesem Grund ist in den F i g. 22 bis 24 eine Zentriervorrichtung
144 vorgesehen, die der Bewegung des einzelnen Schweißkopfes 38 voreilt und dabei
die Führungsbahn 143 des Schweißkopfes in die richtige Lage einstellt. Hierbei ist
mindestens eine drehbar gelagerte Scheibe 177 vorgesehen, die sich beim Bewegen
des Gestelles 178 in den Spalt 145 zwischen den Stegen zweier Trägerhälften hineinbewegt.
Dabei wird die die Führungsbahn 143 besitzende Platte 179 entsprechend der Lage
des Spaltes 145 gegenüber der festen Unterlage 180 mit Hilfe der Führungsräder
181 verstellt. Sobald die Scheiben 177 den Spalt passiert haben, werden die Knebel
179' angezogen, so daß nunmehr der Schweißkopf 38 über ähnliche Führungsräder
181 auf der gerichteten Führungsbahn 143 entlangbewegt werden kann. Es ist
aber auch möglich, die Scheiben 177 mit dem Schweißkopf 38 zu verbinden, so daß
während der Bewegung des Schweißkopfes 38 . zugleich dessen Führung vorgenommen
wird.
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Gemäß F i g. 25 und 26 wird dargestellt, daß es vorteilhaft ist, den
Anfang 139 und das Ende 140 der Schweißnaht mit halber Schweißstromstärke
und halber Vorschubgeschwindigkeit des Schweißkopfes 38 zu schweißen, wohingegen
der längere Mittelteil 138 der Schweißnaht zügig hergestellt wird. Hierbei empfiehlt
es sich, den Schweißkopf mehrfach über den Anfang und das Ende 139, 140 der Schweißnaht
beispielsweise kreisend hinwegzuführen und gegebenenfalls wiederholt leicht anzuheben.
Der Vorteil dieser Maßnahmen besteht darin, das Durchbrechen der Schweißnaht und
die Bildung von Kratern zu verhindern.
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In F i g. 27 wird an Hand eines Ausführungsbeispiels gezeigt, wie
diese Bewegungen des Schweißkopfes 38 gemäß den F i g. 24 und 25 durchgeführt werden
können. Auf einem Fahrgestell 141, das sich mittels der Führungsräder 37 und der
Walzen 37' auf den zu schweißenden Wabenträgerhälften 3 a, 3 b oder auf einer besonderen
Führungsbahn bewegt, ist ein Koppelgetriebe 137, bestehend aus Kurbel
182,
Koppel 183, - Schwinge 184 und Elektromotor 185, angeordnet, an dessen
Koppel 183 der Schweißkopf 38 befestigt ist. Dieses Koppelgetriebe 137 ist dann
in Tätigkeit, wenn der Schweißkopf 38 sich -über den Anfangsstellen 139 und 140
der Schweißnaht befindet (vgl. F i g. 25 und 26). Dabei kann das Fahrgestell 141
in Ruhestellung verbleiben oder auch einen langsamen, gegebenenfalls hin- und hergehenden
Vorschub erhalten. Weiterhin kann der Schweißkopf 38 eine kreisende oder ovale geschlossene
Bewegungsbahn ausführen und über einen Nocken-- leicht lieb-und senkbar ausgebildet
sein.
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Auf dem Fahrgestell 141 ist weiterhin der Getriebemotor
142 zum Antrieb der Räder 37 und Walzen 37' angeordnet. Darüber hinaus sind
verstellbare Anschläge 186 und Gegenkontakte 187 vorgesehen, die der selbsttätigen
Vor- und Rückwärtssteuerung des Fahrgestelles 141 dienen. Derartige Anschläge können
vorteilhafterweise auch bei anderen Schweißaggregat-Ausführungen vorgesehen sein.