DE2738238A1

DE2738238A1 - Schweissmaschine

Info

Publication number: DE2738238A1
Application number: DE19772738238
Authority: DE
Inventors: Vernon R Fencl; Aujit Tan
Original assignee: Grotnes Machine Works Inc
Current assignee: Grotnes Machine Works Inc
Priority date: 1976-09-13
Filing date: 1977-08-25
Publication date: 1978-03-16
Also published as: JPS5334647A; FR2364087A1; IT1110179B; DE2738238C2; CA1069986A; AU2757377A; BR7706073A; AU505151B2; FR2364087B1; JPS5756430B2; GB1556556A

Description

OR.-ING. DIPU.-ING. M. SC. OIPL.-PHYS. OR. DIPL-PMVS. HÖGER - STELLRECHT - SRIESGQACH - HAECKER PATENTANWÄLTE : M STLVTSART

Λ 42 035 b Anmelder: Grotnes Machine Works, Inc.

k-163 5454 North Wolcott Avenue

23.August 1977 6 Chicago, 111., 60640, USA

Beschreibung

Schwelssmaschine

Die Erfindung betrifft eine Schweissmaschine zum Verschweissen der einen axialen Spalt begrenzenden Längskanten von aus Flachmaterial zu Zylindern gerollten Felgenrohlingen.

Bekannte Schwaissmaschinen dieser Art zum Herstellen von geschweissten Kraftfahrzcugfelgen aus Flachmaterial haben sich nicht in allen Punkten als voll befriedigend erwiesen, da bei ihnen die genaue Ausrichtung der Felgenrohlinge und das Erzeugen eines über die gesamte Länge der Schweisstelle konstanten Schwaisstromes Schwierigkeiten bereitete.

Ausgohor.d vom Stande der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schweissmaschir.e anzugeben, welche bei vergleichwaisa geringem Aufwand die Fertigung von qualitativ hochwertigen Schweissteller. an Felgen ermöglicht und mit hoher Geschwindigkeit betrieben werden kann.

Diese Aufgabe ist durch eine Schweissmaschine der eingangs beschrijbcncn Art gelöst, welche durch dta Kombination dor Markmale 'i:s Anspruchs 1 gekennzeichnet ist.

"Zz ist ein Vorteil der Schwaissmaschir.c yamäss dar Erfindung, ■iasü r.ur zir. gering or Vcrschlcisn auftritt, so dass sich hohe

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Standzeiten bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten erreichen lassen.

Es ist ein weiterer Vorteil der Schweissmaschine genäss der Erfindung, dass durchweg Schwaissverbindungcn von hoher Qualität erzeugt werden, und zwar selbst dann, wenn sich eine für die Halterung der inneren Klemmelemante und der Felgenrohlinge vorgesehene Tragstange unter der Belastung durchbiegt, wenn man nämlich für die inneren Kleiranelemente jeweils mehrere in Längsrichtung im Abstand voneinander angeordnete Vorspannvorrichtungen vorsieht, welche die Durchbiegung der Tragstange kompensieren, wobei diese Massnahrae prinzipiell auch unabhängig von den Merkmalen gemäss Anspruch 1 verwirklicht werden kann und auch dann zu der angestrebten gleichmässigen Verteilung des Schweisstroms quer zum Spalt des Felgenrohlings bzw. quer zur Schweissnaht führt.

Insbesondere ist die erfindungsgemässe Schweissmaschine für das Stumpfschwelssen mit Gleichstrom geeignet, wobei die gewünschte hohe Produktionsgsschwindigkeit erreicht wird.

Ein besonderer Vorteil der Schweissmaschine gemäss der Erfindung besteht ferner darin, dass sie an der Schweisstation einer automatischen Maschine zur Herstellung von Felgen eingesetzt werden kann, wobei dia Felgenrohlings über die bersits erwähnte Tragstango durch oine Soric von auf-ainandarfolgandan Arboits-Stationen hindurchlaufen.

Waiters Einzolhoitan und Vorteile dor Erfindung werden nach-

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stehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand von Schutzansprüchen. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Anlage zur Herstellung von geschweissten Felgenrohlingen mit einer Schweissmaschine gemäss der Erfindung;

Fig. 2 einen vergrösserten Querschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1 für den Betriebszustand bei Übernahme eines zu schweissonden Felgenrohlings;

Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Querschnitt für den Betriebszustand beim Schweissen eines Felgenrohlings;

Fig. 4 einen vergrösserten Ausschnitt aus dem Querschnitt gemäss Fig. 3;

Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 4;

Fig. 6a

bis 6c Saitenansichten zur Verdeutlichung der Wirkung einer Durchbiegung der Tragstange für die inneren Klommelemente einer Schweissmaschine gemäss der Erfindung und zur Erläuterung einer bevorzugten Ausführur.gsform für dis innor2n Klemmolemonte zur Kompensation dieser Wirkungen,-

Fig. 7 eine Draufsicht auf 2ina bevorzugte Ausführungsform von innerer. Kl^mmslcmoritan des prinzipiellen Aufbaus gömäss Fig. 6c;

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Fig. 8 einen vcrgrösserten Querschnitt längs dor Linie 8-8 in Fig. 7 bei entlasteten Klemmelcmenten;

Fig. 9 sine Stirnansicht von der Linie 9-9 in Fig, 7 gesehen in Richtung der Pfeile bei belasteten Klemmelementen;

Fig. 10 eine der Fig. 9 ähnliche Ansicht, jedoch für eins abgewandelte Ausführungsform von Vorspanneinrichtungen der Klemmelemente und

Fig. 11 einen Querschnitt längs der Linie 11-11 in Fig. 10.

Ehe die Erfindung nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert wird, sei vorausgeschickt, dass die Erfindung keineswegs auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt ist und dass dem Fachmann im Gegenteil zahlreiche Möglichkeiten für Abänderungen zu Gebote stehen, ohne dass er dabei den Grundgedanken der Erfindung verlassen müsste.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine vollständig automatisch arbeiten de Maschine zum Herstellen von zylindrischen Felgenrohlingen 11 aus flachen Blechzuschnitten 10, wobei jeder Felgenrohling eine in axialer Richtung verlaufende Schweissnaht zum Verbinden der Kanten der zu einem Zylinder gebogenen Zuschnitte aufweist. Dia flachen Blechzuschnitte 10, welche der Maschine zugeführt werde sind genau auf die erforderliche Grosse zugeschnitten, so dass Felgenrohlinge mit einem vorgegebenen Durchmesser und vorgegebener axialer Lange hergestellt werden können. Die Blechzuschnitte 10 werden der Maschine über einen Zuführtisch 12 zuge-

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führt, der an einer Rollstation A vorgesehen ist, wo die

flachen Blechzuschnitte 10 zu zylindrischen Vorrohlingen 11a geformt werden.

Wie in der US-PS 3 934 324 im einzelnen beschrieben, weist eine derartige Rollstation A eine übliche pyramidenartige Rollanordnung mit drei primären Rollen 13,14 und 15 auf, die auf den Blechzuschnitt einwirken. Die beiden oberen Rollen 13 und 14 drücken den einlaufenden Blechzuschnitt 10 nach unten gegen die untere Rolle 15, wobei die zweite obere Rolle 14 mit ihrem am weitesten unten liegenden Teil unter die Ebene des Zuführtisches 12 herabreicht, so dass der Blechzuschnitt nach unten um die untere Rolle 15 herumgebogen wird. Dieser RollVorgang wird fortgesetzt bis die Vorderkante 16 des Blechzuschnitts 10 gegen einen Anschlag an der Unterseite des Zuführtisches 12 gelangt, so dass letztlich ein zylindrischer Vorrohling 11a erzeugt wird, der zwischen den ehemaliger. Endkanten des Blechzuschnitts einen in axialer Richtung verlaufenden Spalt aufweist.

In Längsrichtung der Maschine liegt hinter der Rollstation A sofort eine Richtpresse B, die dazu dient, die Kanten des Vorrohlings 11a genau auszurichten und so die Voraussetzungen für die Herstellung einer guten Schweissnaht zu schaffen. Bei dem Rollvorgang ergibt sich nämlich automatisch eine asymmetrische Form dar an dan Spalt angrenzenden Bereiche, nämlich aina schwache Biagung oder Knickung im Bereich der Vorderkante das Zuschnitts sowie ein zunehmender Krümmungsradius im Bereich der Hinterkante des Zuschnitts. In der Richtpresse B werden

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diese unregelmässigkeiten beseitigt, und der Vorrohling 11a erhält eine vollkommen symmetrische Form, wodurch das anschliessende Schweissen und die Fertigstellung der Felge erleichtert werden. Im einzelnen ist die Richtpresse bei der erfindungsgemässen Maschine so ausgebildet, dass sie die längs des Spalts verlaufenden Teile des Vorrohlings abflacht, wobei es sich jedoch versteht, dass die Richtpresse auch eine andere Form des Vorrohlings erzeugen könnte, welche an die speziell verwendeten Schweisseinrichtungen und die anderen Einrichtungen zum Fertigstellen der Felge angepasst ist. Einzelheiten der beim Ausführungsbeispiel verwendeten Richtpresse B können der oben erwähnten US-PS 3 934 324 entnommen werden.

Nach dem Ausrichten in der Richtpresse B wird der Vorrohling erneut in axialer Richtung weitertransportiert, und zwar zu einer benachbarten Schweisstation C, wo die Längskanten des gerollten Vorrohlings 11a durch Stumpfschweissen miteinander verbunden werden. Der Abtransport der gerollten Vorrohlings aus der Rollstation A, der Abtransport der gerichteten Vorrohlinge von der Richtstation B und die Zuführung der Vorrohlinge zu dieser Station sowie das Beschicken der Schweisstation C mit gerichteten Vorrohlingen und der Abtransport der Felgenrohlinge aus dieser Station können dabei gleichzeitig mittels einer automatischen Ubergabeeinrichtung 20 bewirkt werden, welche die Rohlinge in den drei Stationen A bis C jeweils am unteren Ende derselben erfasst und sie zu der jeweils nächsten Station weitertransportiert. DiG Rohlinge werden durchgehend von einer Tragstange 21 getragen, welche von der Rollstation A bis übar dia Schweisstation C hinausreicht. Eine derartigs Ubergabeeinrichtung 20 ist ebenfalls im einzelnen in der US-PS

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3 934 324 beschrieben. Grundsätzlich besitzt die Ubergabeeinrichtung 20 drei Sätze von Klammern 22,23 und 24, welche an einander gegenüberliegenden Rändern der Rohlinge in der Rollstation A, der Richtpresse B und der Schweisstation C angreifen, sowie ein hin- und hergehendes Pendelelement 25, welches die drei Sätze von Klammern bzw. Klemmbacken zwischen den Bearbeitungsstation A bis C hin- und herbewegt. Die Ubergabeeinrichtung '20 ist ferner sowohl hinsichtlich ihres Längshubes als auch hinsichtlich ihfes Abstands von der Tragstange 21 einstellbar, so dass sie für Rohlinge unterschiedlicher axialer Länge und/oder unterschiedlichen Durchmessers eingestellt werden kann.

In der Schweisstation C ist eine Spaltstange 30 vorgesehen, welche beim zuführen des Vorrohlings 11a zu der Schweisstation C in den Spalt des Vorrohlings 11a eintritt, um diesen gegenüber den Schweisswerkzeugen der Schweisstation C auszurichten (Fig. 2). Sobald der Vorrohling 11a in der Schweisstation C seine Ruhestellung erreicht hat, wird die Spaltstange 30 in radialer Richtung aus dem Spalt zurückgezogen und etwas über die Oberseite des Vorrohlings 11a angehoben, wie dies die Fig. 3 und 4 zeigen. Während des Schweissvorganges bleibt die Spaltstange in dieser angehobenen Lage und wird dann anschliessend erneut abgesenkt, wenn der nächste Vorrohling 11a aus der Richtprasse B zu der Schweisstation C übergeben wird. Die senkrechte Bewegung dar Spaltstange 30 wird mit Hilfa eines kleinen hydraulischen Zylindors herbeigeführt, der in dar Zeichnung nicht dargestellt ist.

Zum Ausrichten dar Längskanten des Vorrohlings 11a vor dem

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Zusammenpressen und Verschweissen derselben wird der Vorrohling 11a mittels zweier Klemmvorrichtungen 31,32 erfasst, welche äussere Klemmelemente 33 bzw. 34 aufweisen, die am unteren Ende der Kolbenstange 35 eines hydraulischen Zylinders montiert sind. Wenn der hydraulische Zylinder betätigt wird, dann werden die Klemmelemente 33 und 34 gegen die abgeflachten Randbereiche des Vorrohlings 11a abgesenkt und drücken diese gegen innere Klemmelemente 36 bzw. 37, welche an der Tragstange 21 montiert sind. Wie Fig. 1 zeigt, erstrecken sich sowohl die inneren als auch die äusseren Kl enuno lernen te durchgehend über die gesamte axiale Länge des Felgonrohlings, wobei jedes Klemmelement mit einer Längsbohrung versehen ist, durch welche beim Arbeiten der Maschine ein geeignetes Kühlmittel hindurchgeleitet werden kann.

Mindestens eine der Klemmvorrichtungen ist relativ zu der anderen Klemmvorrichtung quer zu dam axialen Spalt des Falgenrohlings verstellbar, so dass die axialen Kanten des Vorröiilings gegeneinander gepresst werden können, während dieser auf beiden Seiten des axialen Spalts festgeklemmt ist. Beim Ausführungsbeispiel ist die Klemmvorrichtung 32 in horizontaler Richtung gleitverschieblich auf die stationäre Klemmvorrichtung 31 zu und von dieser wegbewegbar, und zwar senkrecht zu den axialen Kanten des Vorrohlings. Im einzelnen ist das äussere Klemmelement 34 an einem Gleitstück 40 bafestigt, wclchas in oin^m Gehäuse 41, das am Ende der Kolbenstange befestigt ist, in Querrichtung gloitvsrschiebiich ijc. 'viii Fig. 5 zeige, ist zwischen dem Gehäuse 41 und dam Gleitstück 40 eir.3 Schwalbenschwanz verbindung vorgcjsshan, vobei „in ci:;r Oberseite und an beiden oaitenflachen des Glaitscüc^a 4O

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mehrere Kugellager 40a vorgesehen sind, die eine freie Beweglichkeit des GleitstUckes 40 in dem Gehäuse 41 gewährleisten, und zwar längs eines Weges, der senkrecht zu den in axialer Richtung des Vorrohlings verlaufenden Längskanten desselben verläuft. Das Gleitstück 40 wird, wie Fig. 2 zeigt, normalerweise mittels einer Feder 42 auf einer Stange 43 (Fig. 4) , die in das Gleitstück 40 eingeschraubt ist, unter Vorspannung im Abstand von der stationären Klemmvorrichtung 31 gehalten. Die Feder 42 drückt das Gleitstück 40 gegen einen Anschlag 44, der an einer Seite des Gehäuses 41 vorgesehen ist. Der Anschlag 44 begrenzt somit den maximalen Abstand zwischen dem beweglichen äusseren Klemmelement 34 und dem stationären äusseren Klemmelement 33.

Das innere Klemmelement 37 ist auf einer Lagerplatte 50 montiert, welche in die Oberseite der Tragstange 21 eingelassen ist. Das innere Klemmelement 37 ist an der Lagerplatte 50 mit Hilfe eines Keils 51 gegen eine Verschiebung in Längsrichtung gesichert. Das innere Klemmelement 37 wird normalerweise mit Hilfe einer Anzahl von als Schraubenfedern ausgebildeten Druckfedern 52 zwischen den beiden inneren Klemmelementen 36,37 in einem vorgegebenen Abstand von dem stationären inneren Klemmelement 3 6 gehalten. Jede der Druckfedern 52 ist (an ihrem einen Ende) von einer isolierenden Kappe 53 umgeben, welche verhindert, dass der Schwaisstrom unmittelbar zwischen den inneren Klammelementen 36 und 37 fliesst. Ausserdem besteht diü Lagerplatte 50 aus dom gleichen Grund ebenfalls aus elektrisch isolierendem Material.

Aus den vorstehenden Ausführungen wird deutlich, dass die den

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Spalt begrenzenden Kanten des Vorrohlings trotz der Tatsache, dass beide Enden desselben auf den beiden Seiten des Spalts mit Hilfe der Klemmvorrichtungen 31 und 32 festgeklemmt sind, dadurch aufeinanderzu bewegt werden, dass man die gesamte Klemmvorrichtung 32 verschiebt. Das äussere Klemmelement gleitet dabei auf den Kugellagern 40a, während das innere Klemmelement 37 auf der Lagerplatte 50 gleitet, so dass sich zwischen den beiden Klemmelementen 34,37 und dem Vorrohling 11a keine Relativbewegung ergibt. Aus diesem Grunde ist der Verschleiss an den Klemmvorrichtungen sehr gering. Die beschriebene Möglichkeit einer Relativbewegung der Klemmvorrichtungen 31 und 32 ist insofern wichtig, als sie es ermöglicht, die Kanten des Vorrohlings sowohl vor als auch während des Schweissvorganges gegeneinander zu pressen, jedoch erst, nachdem diese Kanten des Vorrohlings genau gegeneinander ausgerichtet sind und in den fluchtenden Klemmvorrichtungen 31,32 festgeklemmt sind. _

Zum Zusammenpressen der axialen Kanten bzw. der freien Enden des Vorrohlings 11a in Querrichtung zum Schliessen des axialen Spalts und zum Zusammenhalten der Endbereiche des Vorrohlings während des Schweissvorganges wird der gesamte zylinderförmige Vorrohling 11a von zwei dazu komplementären Klemmbacken 60 und 61 erfasst. Die Klemmbacken 60 und 61 werden von den oberen Enden zweier schwerer Arms 62 bzw. 63 getragen, die in ihram mittleren Tail schwenkbar an einem Rahman 64 befastigt sind und die mittels eines Hydraulikzylinders 65, dessen Zylindar und Kolbenstange mit den untsren Enden der Arme verbunden sind, betätigbar sind. Wenn der Hydraulikzylinder 65 mit Druckmittel

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beaufschlagt wird, dann wird hierdurch eine Schwenkbewegung der Arme 62 und 63 verursacht, durch die die Klemmbacken 60 und 61 nach innen gegen die einander gegenüberliegenden Seiten des Vorrohlings 11a gedrückt werden, wodurch die einander gegenüberliegenden axialen Kanten des Vorrohlings fest gegeneinander gepresst werden. Fig. 2 der Zeichnung zeigt die Klemmbacken 60 und 61 bei nicht beaufschlagtem Hydraulikzylinder 65 im geöffneten Zustand, während der geschlossene Zustand der Klemmbacken bei betätigtem Hydraulikzylinder 6 5 in Fig. 3 dargestellt ist. Die Klemmbacken bleiben während des gesamten Schweissvorganges in ihrer Schließstellung, so dass die Kanten des Vorrohlings dauernd gegeneinander gepresst werden. Während das Metall an den Kanten des Vorrohlings im Verlaufe des Schweissvorganges aufgestaucht wird, werden die Enden des Vorrohlings zunehmend weiter gegeneinander verschoben, was wegen der Gleitverschieblichkeit der Klemmvorrichtung 32 möglich ist, und zwar aufgrund des quer zu dem ursprünglich vorhandenen Spalt wirksamen Drucks, der von den geschlossenen bzw. sich schliessenden Klemmbacken 60 und 61 ausgeübt wird.

Der elektrische Schweisstrom wird den axialen Kanten des Vorrohlings über die Klemmvorrichtungen selbst zugeführt, so dass der Schweisstrom senkrecht zu der in axialer Richtung verlaufenden Schweisszone fliesst. Auf diese Weise werden die kritischen Ausrichtungsprobleme vermieden, die sich bei einigen vorbekannten Schweissystemen ergeben, wo der Schweisstrom dem Vorrohling über eine Elektrode zugeführt wird, welche unabhängig von dem Werkzeug zum Halten und Positionieren des Vorrohlings ist. Beim betrachteten Ausführungsbeispiel wird der

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Schweisstrom aus einer Quelle (nicht dargestellt) über Sammelschienen 70 und 71 zugeführt, welche sich über die gesamte (axiale) Länge des Vorrohlings erstrecken und an der Oberseite des Gehäuses 41 montiert sind. Von den Saminelschienen 70 und 71 fliesst der Schweisstrom über ein Paar von flexiblen bogenförmigen Leitern 72 und 73 zu den äusseren Klemmelementen 33 bzw. 34. Der Schweisstrom tritt somit von der Unterseite eines der äusseren Klemmelemente 33 bzw. 34 in den Vorrohling ein, und zwar auf der gesamten axialen Länge desselben. Der Schweissstrom fliesst dann senkrecht zum Spalt durch die Schweisszone, welche durch die aneinanderliegenden Kanten des Vorrohlings gebildet wird, so dass sich zwischen diesen eine Stumpfschweissung ergibt, durch die die freien Enden des Vorrohlings verbunden werden. Das beschriebene Schweissystern ist besonders für das Schweissen mit Gleichstrom geeignet, wobei der Schweissvorgang sehr schnell abläuft, so dass hohe Produktionsgeschwindigkeiten erreichbar sind.

Zur Gewährleistung eines relativ gleichmässigen Kontaktdruckes zwischen dem Vorrohling und den äusseren Klemmelementen sind Vorspanneinrichtungen vorgesehen, welche für den Fall, dass sich die Tragstange 21 krümmt, die? inneren Klemmelemente gegen den Vorrohling pressen. Wie Fig. 6a zeigt, verbleibt die Tragstange 21 im Idealfall in einer exakt horizontalen Lage, so dass dia beiden inneren Klemmelcmante 36 und 37 sowie dar Vorrohling 11a im Schweissbareich genau aben bleiben. Da jedoch dio Tragstange 21 auf einer beträchtlichen Lango nicht abgestützt ist, biagt sie sich in der Praxis unter dem Einfluss der Klemmkräfto, wie dies in Fig. üb übertrieben dargestellt ist. Wenn sich die Tragstange 2 1 krürnnt, biegsn sich natürlich

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auch die daran befestigten inneren Klemmelemsnte 36 und 37, so dass sich an den stirnseitigen Enden des Vorrohlings ein sehr hoher Kontaktdruck ergibt, während im Mittelteil des Felgen-rohlings nur ein geringer oder gar kein Kontaktdruck vorhanden ist, was zu schädlichen Auswirkungen hinsichtlich der Qualität der Schweissung führt. In der Praxis kann die Verformung in senkrechter Richtung nur einige tausendstel mm betragen und trotzdem die Qualität der Schweissung ungünstig beeinflussen. Folglich werden erfindungsgemäss, wie dies Fig. 6c zeigt, die inneren Klemmelemente in horizontaler Richtung unterteilt und in Längsrichtung mit mehreren Vorspannelementen 80 vorgesehen, die im Abstand voneinander angeordnet sind und die Teile der Klemmelemente einerseits gegen den Vorrohling und andererseits gegen die Tragstange 21 pressen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 7 bis 9 weist jedes Vorspannelement 80 zwischen dem oberen und unteren Teil zueier geteilter innerer Klemmelemente 83 und 84 eine Anzahl von Tellerfedern 81 bzw. 82 auf. Im einzelnen weist das Klemmelement 83 einen oberen Teil 85 und einen unteren Teil 86 auf, während das andere innere Klemmelement 84 einen oberen Teil 87 und einen unteren Teil 88 aufweist. Die oberen Teile 85 und 87 sind an den unteren Teilen 86 und 88 mittels Schrauben 89 bzw. 90 befestigt, welche in die oberen Teile 85 und 87 eingeschraubt sind, jedoch in senkrechter Richtung eine begrenzte Beweglichkeit gewährleisten, da ihre verdickten Köpfe in Aussparungen angeordnet sind, die von der Unterseite der unteren Teile ausgshen. Zwischen der Innenbohrung der Tellerfedern 81 und dem Schaft der Schrauben 88 und 89 sind dabei ferner Lagerhülsen 91

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bzw. 92 angeordnet.

Wie die Fig. 6c und 8 zeigen, werden die Tellerfedern 81 auf beiden Seiten des Ortes der grössten Auslenkung der Tragstange 21 nach unten abwärts gebogen, so dass sie die Krümmung der Tragstange 21 kompensieren und längs der gesamten Oberfläche des Vorrohlings in der Nachbarschaft der Schweisszone einen im wesentlichen gleichmässigen Druck gewährleisten. An den Enden der Tragstange 21 werden die Tellerfedern ausreichend durchgebogen, um einen annähernd gleichförmigen Klemmdruck zwischen dem Vorrohling und den äusseren Klemmelementen 33 und 34 aufrechtzuerhalten, wie dies Fig. 9 zeigt.

Bei dem AusfUhrungsbeispiel gemäss Fig. 10 und 11 sind die Vorspannelemente 80 als hydraulische Kolben 100 und 101 ausgebildet, welche im Abstand voneinander längs der beiden geteilten KLemme leinen te 102 und 103 angeordnet sind. Im einzelnen besitzt das Klemmelement 102 einen oberen Teil 104 und einen unteren Teil 105, während das Klemmelement 103 einen oberen Teil 106 und einen unteren Teil 107 aufweist. Wie aus Fig. 11 deutlich wird, werden die oberen und unteren Teile jedes Klemmelements mit Hilfe einer Anzahl von Schrauben 108 zusammengehalten, die in den jeweils unteren Teil eingeschraubt sind und deren Kopf sich im Inneren einer von oben vorgesehenen Aussparung des oberen Teils 106 an jeweils einer Tellerfeder 109 abstützt. Auf diese Weise wird eine begrenzte senkrechte Bewegung des oberen Teils 106 gegenüber dem unteren Teil 107 ermöglicht. Wenn sich die Tragstange 21 nach unten durchbiegt, dann führt die entsprechende Verringerung des Druckes an der

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Oberseite des Klemmelements 102 und 103 dazu, dass sich ein oder mehrere der hydraulischen Kolben 100 und/oder 101 nach oben bewegen, um über die gesamte Oberfläche des Vorrohlings angrenzend an die Schweisszone einen gleichmässigen Druck aufrechtzuerhalten, wie dies in gleicher Weise bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 7 bis 9 mit Tellerfedern erreicht wird.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich wird, erhält man erfindungsgemäss eine Maschine mit einer erheblich verbesserten Schweisstation, bei der das Ausrichten der Vorrohlinge bezüglich der Schweisswerkzeuge vereinfacht wird, wobei zu letzteren die Elektroden zum Zuführen des Schweisstroms zum Werkstück gehören, so dass in der Produktion ein hoher Grad von Zuverlässigkeit für befriedigende Schweissungen auch bei grossen Stückzahlen gewährleistet ist. Der Schweisstrom wird der Schweisszone gleichzeitig auf der gesamten Länge derselben und senkrecht zur Schweisslinie zugeführt. Folglich werden in der erfindungsgemässen Schweisstation Schweissungen mit hoher Qualität erzeugt. Ausserdem sind die Elemente der Schweissstation so ausgestaltet, dass sich hohe Standzeiten ergeben, da die einzige Gleitbewegung der Schweisswerkzeuge auf Rollenlagern erfolgt und keinerlei Gleitbewegung zwischen den Schweisswerkzeugen einerseits und dem Material des Felgenrohlings erforderlich ist, wie dies bei einigen vorbekannten Schweissmaschinen der Fall war. In Ausgestaltung der Erfindung wird ferner durch die Teilung der inneren Klemmelemente und aufgrund von Vorspannelementen zwischen den Teilen eine hohe Qualität der Schweissverbindungen erreicht, da eine Verformung der Vorrohlinge beim Schweissvorgang selbst dann vermieden wird, wenn die Tragstange sich durchbiegt.

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Claims

Patentansprüche :

Schweissmaschine zum Verschweissan der einen axialen Spalt begrenzenden Längskanten von aus Flachmaterial zu Zylindern gerollten Felgenrohlingen, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

(a) Es sind zwei Klemmvorrichtungen (31,32) mit jeweils einem inneren und einem äusscren Klemmelement (33,36;34,37) zum Erfassen und gegenseitigen Ausrichten der Enden des Felgenrohlings (11a) von innen und aussen angrenzend an die

Längskantan desselben vorgesehen, v/obei mindestens eine der Klemmvorrichtungen (32) relativ zu der anderen Klemmvorrichtung (31) bei beidseitig*" eingespanntem Felgenrohling (11a) quer zu dem Spalt zwischen den Längskanten verstellbar ist;

(b) es sind Presseinrichtungen (60 bis 65) vorgesehen, mit deren Hilfe dis Längskanten quer zum Spalt v/ährend ihrer Verschwoissung zusammenpressbar sind; und

(c) ;-js sind Spei3c--iir.richtur.gcr. (70 bis 73) vnr.psihcin, mit deren Hilfe- bei beidseitig oingosranntön 7ol-j3nrohlir.g (1"·.ι) ur.d :;;i unter Druck .r.-

r -inliegender. L ir.'jsi-.ancon dz-sreibcn ~-ir.

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Schweisstrom quer zu den Längskanten des Felgenrohlings (11a) erzeugbar ist.

2. Schweissmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äusseren Klenunelemente (33,34) über die gesamte axiale Länge des Felgenrohlings (11a) durchgehen und dass die Speiseeinrichtungen (70 bis 73) derart mit den äusseren Klemmelementen (3 3,34) verbunden sind, dass der Schweisstrom dem Felgenrohling (11a) längs der gesamten Länge der Längskanten über die äusseren Klemmelemente (33,34) zuführbar ist.

3. Schweissmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dia Speiseeinrichtungen eine Gleichstromquelle aufweisen.

4. Schwaissmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speisaeinrichtungan derart ausgebildet sind, dass dar Schweisstrom dem Feiganrohling (11a) über dio Klemmvorrichtungen (31,32) zuführbar ist.

5. Schweissmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaisecir.richtungon zwei stationäre Sammelschionon (70,71) aufweisen, denen der Schweisstrom aus einar Gl.oichstromqualla zuführbar ist. und dass dia 3pai3 2-inrichtungun 2v/oi flexible Leiter (72,73) auf- -·/;■:i3..n, nit doron Uilfo ciia Sammolschiar.on (70,71) mit Jan äucijr.rcr. Kl_mmclcm^nton (33,34) verbindbar sind.

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6. Schweissmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Lagereinrichtungen (40a, 50,51) vorgesehen sind, mit deren Hilfe das innere und äussere Klemmelement (37 bzw. 34) mindestens einer Klemmvorrichtung (32) derart gleitverschieblich gehaltert sind, dass eine Verschiebung der Klemmelemsnte (34,37) ohne eine gleichzeitige Relativbewegung zwischen den Klemmelementcn (34,37) und dem dazwischen eingespannten Felgenrohling (11a) herbeiführbar ist.

7. Schweissmaschino nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der inneren Klemmclcmento (36,37) relativ zu dem anderen inneren Klemmelement (36,37) gleitverschieblich auf dieses zu und von diesem wegbswegbar ist und dass Vorspanneinrichtungen (52) vorgesehen sind, durch aio die inneren Klemmelemente (36,37) unter Vorspannung auseinanderhaltbar sind, v/obai der maximale Abstand zwischen den inneren Klommelcmenten (36,37) durch einen Anschlag vorgegeben ist.

8. Schweissmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der äusseren Klemmelemente (34) derart gleitverschieblich befestigt ist, dass es auf das andere äussero Klemmelement (33) zu und von diesem wegbav/ogbar ist, dass Vorspannair.richtungcn (42,43) vor.73-seh3n sind, mit deren Hilf2 di^ äusseron Klommolcnento (33,34) unter Vorspannung auseinander press- bar sir.d und dans oin Anschlag (44) zur Festlegung d~s maximalen Abstands zv/icchan dan beiden üusscren !'lommclomc (33,34) vorgüsjhcn ist.

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9. Schweissmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tragstange (21) vorgesehen ist, welche die inneren Klsmmelemsnte (36,37) sowie den Fclgsnrohling (11a) trägt, und dass Vorspannolemente (80) vorgesehen sind, mit deren Hilfe die inneren Klemmelemente (36,37) zur Gewährleistung eines gleichmässigsn Kontaktdruckes zwischen dam Felgenrohling (11a) und den äusseren Klemmelementen (33,34) bei sich durchbiegander Tragstange (21) gegen den Felgenrohling (11a) vorspannbar sind.

10. Schweissmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannclcmante durch mehrere Federelemente (81,82,89,90,91,92) gebildet sind, welche in Längsrichtung jedes der inneren Klemmelemente (36,37; 83,84) im Abstand voneinander angeordnet sind.

11. Schweissmaschinc nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspanneinrichtungen mehrere hydraulische Kolben-Zylinderanordnungen (100,101) aufweisen, welche längs jedes inneren Klemmslemants (102, 103) im Abstand voneinander angeordnet sind.(Fig. 10 und 11).

12. Schweissmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebseinrichtungen (35) vorgesehen sind, mit dsrsn Hilfa dia äusseren KIsmmalamenta (33,34) zum Fastklamnon des Feiganrohlings (11a) gagan dia inneren Klcmraalcmcnta (36,37) bewegbar sind.

13. jchwGissmaschino: nach Anspruch 1, dadurch gakennzcichn-at, dass aina in axialar Richtung verlaufende, insbesondere

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23.August 1977 - 5 -

verstellbare_/ Spaltstange (30) zur Ausrichtung des Längsspalts des Falgenrohlings (11a) vor dom Festklemmen desselben mit Hilfe der Klemmvorrichtungen (31,32) vorgesehen ist.

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