Verfahren und Vorrichtung zum Zusammenschweissen der Gliederschalenhälften von Stahlblechgliederheizkörpern Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zusammenschweissen der Glie derschalenhälften von Stahlblechgliederheizkörpern (Radiatoren) mittels elektrischer Widerstands schweissung. Während das Zusammenschweissen der Gliederschalen aus starkwandigem Stahl wegen seiner Druckfestigkeit keine !Schwierigkeiten berei tet, ist dies jedoch bei Gliederschalen aus dün nen Blechen an den Stirnringwangen der Fall, mit denen je zwei Glieder aneinanderstossen.
Da sich hier die dünnwandigen Wangen nur in einem schma len Ringbereich berühren, hat man besondere Ring sicken an ihnen vorgesehen, zwischen die zusätz liche Metallringe eingelegt werden; damit sollen zu gleich beim Schweissvorgang auftretende Spannun gen einen Ausgleich finden. Alle diese Umständlich- keiten und Verteuerungen sollen gemäss der Erfin dung vermieden werden.
Das neue Verfahren zum Zusammenschweissen besteht gemäss der Erfindung darin, dass zuerst nur die Schalenhälften zweier zum Aneinanderstossen bestimmter Glieder in spiegelbildlich offener Anord nung an ihren flach gegeneinanderliegenden Stirn ringwangen zwischen je zwei Elektroden als unmittel baren Druck- und Stromzubringern elektrisch wider standsgeschweisst werden, worauf die so hergestellten offenen Doppelschalen, was an sich bekannt ist, zu geschlossenen Gliedern zusammengeschweisst werden, allenfalls zugleich oder danach auch an Zwischen punkten.
Während bisher zuerst je zwei Schalen hälften zu einem Heizkörperglied zusammenge schweisst wurden, die danach untereinander zusam mengeschweisst wurden, verläuft das Verfahren ge mäss der Erfindung in umgekehrter Reihenfolge. Dadurch gewinnt man Zugänglichkeit zur Verwen dung von Elektroden als unmittelbaren Druck- und Stromzubringern, zwischen denen eine genau pas sende und absolut einwandfreie sichere Schweissung der aneinanderstossenden Stirnringwangen ohne wei teres möglich ist, die keinerlei zusätzlicher Hilfs mittel bedarf. Die Erfindung bietet somit eine ratio nelle Herstellung von Radiatoren in der bevorzug ten Form aus dünnen Stahlblechen.
Die gemäss der Erfindung ausgebildete Vorrich tung zum Zusammenschweissen der aneinanderstossen den Ringflanschen je einer Blechschalenhälfte in der ersten Verfahrensstufe, besteht darin, dass ein Elek trodenkopf mit einer Stirnringfläche schräg zu der zu schweissenden Flanschringfläche auf dieser da durch im Kreis abwälzbar ist, dass der Elektroden kopf oder ein mit ihm verbundener Teil ein Kegel zahnrad mit koaxial zu seiner Stirnringfläche liegen dem Teilkreis trägt und dass dieses Kegelzahnrad mit einem mit Antrieb versehenen Kegelzahnrad kämmt, dessen Teilkreis-Achse in der Längsachsverlänge rung des Abwälzkreises liegt,
und dass ferner der Elektrodenkopf mit seinen getriebenen Teilen in einem Halter drehbar über Wälzlager gelagert ist, der seinerseits koaxial zur Abwälzkreisachse lose drehbar in Wälzlagern gelagert ist.
Die Wirkungsweise eines Beispiels dieser Vor richtung besteht darin, dass die Stirnringfläche des Elektrodenkopfes einen unmittelbaren Drehantrieb erhält, durch den sie zum Abwälzen auf der Flansch ringfläche gebracht wird, so dass in Zusammenwir ken mit einer Gegendruckelektrode unter Druck eine Rollennahtschweissung erfolgt, bei der jede Mög lichkeit eines Rutschens vermieden ist, sondern im Gegenteil infolge des rutschsicheren Abwälzens die Elektrodenkopf-Halterung, die leicht drehbar den Elektrodenkopf führt und selbst drehbar lose gela gert ist und somit ein Differential-Koppelglied b21- det, unter der Rückdruckkraft des Abwälztriebes ausweicht und einen Kegelmantel umschreibt,
wo durch der Elektrodenkopf eine Torkelbewegung aus zuführen gezwungen wird, die es ermöglicht, die Stromzuführung unmittelbar fest mit dem Elektro denkopf zu verbinden, da sich dieser nicht um seine eigene Rotationsachse dreht, sondern nur eine Tor kelbewegung ausführt. Trotz der räumlich sehr beeng ten Verhältnisse innerhalb der Blechschalenhälften an den genannten Ringflanschen der Heizkörper- Gliederhälften wird damit, wie sich zeigte, eine ein wandfreie elektrische Widerstandsschweissung mit unmittelbarer Stromzuführung an den unter Druck stehenden Elektroden unter Reduzierung des jewei ligen augenblicklichen Schweissbereichs auf eine kleine Zone mit entsprechend niedrig zu haltender Stromleistung erreicht.
Der Elektrodenkopf-Halter ist gemäss dem im folgenden weiter dargelegten Beispiel an einem Hül senansatz lose drehbar gelagert, in welchem die das treibende Kegelzahnrad tragende Welle gelagert ist. Der Hülsenansatz ist in einer Pressenkolben-Hohl stange gelagert, wobei die Treibwelle für das Kegel zahnrad über Keilnuten gedreht wird. Der Anpress- druck zum Schweissen wird dabei in senkrecht zu den zu verschweissenden Flanschringflächen ausge übt. Das sichere Zusammenkämmen der Zahnräder in jeder Länge der Torkelbewegung wird durch die erstgenannte Massnahme sichergestellt.
Zwecks Nachstehens des Elektrodenkopfes bei Verschleiss ohne Veränderung der Abwälzkreisdurch- messer-Grösse ist der Elektrodenkopf in einer Hülse nachstellbar gelagert und mit ihr drehbar verbunden, die ihrerseits das getriebene Zahnrad trägt.
Ausführungsbeispiele der Erfindungen werden an hand der Zeichnung erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die erste Verfahrensstufe, Fig. 2 eine zur Durchführung geeignete Maschine, Fig. 3 und 4 die Durchführung der zweiten Ver fahrensstufe im Auf- und Grundriss, Fig.5 die Zwischenpunkt-Schweissung, Fig. 6 die Torkelelektrode, Fig.7 einen Querschnitt in der Ebene VI-VI der Fig. 6.
Der aus den Fig.3 und 5 in zwei zueinander senkrechten Schnitten erkennbare Heizkörper besteht pro Einzelzelle aus je einer hälftigen Blechwange 61 und 62, die ringsherum an ihren Aussenkonturen bei 67 flach zusammengeschlossen werden, beispielsweise drei stehende Hohlsäulenräume 64, 65, 66 in sich einschliessen, zwischen denen Punktschweissungen 68 liegen, und die oben und unten mittige Kammern 63 bilden (in Fig. 3 rechts und links liegend), deren Aussenwände an die entsprechenden Aussenwände der anstossenden Zellen anliegen, mit denen sie kom munizieren. Die in Fig. 1-3 erkennbaren Zwischen räume 69 sind also mit den in Fig.5 erkennbaren Zwischenräumen 69 zwischen je einer Blechwange 61 bzw. 62 der einen Zelle und je einer Blech- wange 62' bzw. 61' der diesseits und jenseits folgen den Zelle identisch.
Wie nun Fig. 1 lehrt, werden zuerst die Blech wangen 61 der einen Zelle und 62' der anderen Zelle an ihren kommunizierenden Ringstossstellen 70 mittels Ringelektroden 71, 72 mittels elektri scher Widerstandsschweissung rationell zusammenge schweisst. Der grundsätzliche Aufbau einer solchen Schweissmaschine, welche eine jeweils gleichzeitige Schweissung an den beiden Stossstellen erlaubt, ist aus Fig.2 ohne weiteres erkennbar.
Die so in einer ersten Verfahrensstufe zusammen gesetzten Halbteile je zweier aneinanderstossender Zellen werden anschliessend mit den zusammenge hörigen Halbteilen der anstossenden Zellen zusam mengestapelt auf Haltedornen 73 gemäss Fig. 3 und an ihren Aussenkonturen bei 67 rundum geschweisst mittels Rollennahtelektroden 74, die in Supporten den Konturen des sich drehenden Werkstückes nach gefahren werden können. Die Dorne 73 werden danach um einen Schritt in der Höhe verfahren, z. B. mittels Motors 75, Schnecken 76, Schnecken rädern 77 und Gewindespindeln 78. Gleichzeitig oder danach können gemäss Fig.5 Einzelpunkte 68 geschweisst werden.
Gemäss der Einrichtung nach Fig.6, 7 hat der Elektrodenkopf 1 die Form eines Kegelstumpfes mit der zum Einsatz bestimmten Stirnringfläche 2 und enthält an seinem rückwärtigen Fortsatz 3 die Kühlwasserkanäle 4 und eine oder zwei Stroman schlussfahnen 5 mit festem Anschluss der biegsamen Kabel. An dem rückwärtigen Fortsatz 3 des Elek trodenkopfes ist ein Kolben 6 befestigt, der in einer Hülse 7 sitzt, mit der er über einen Längskeil 8 undrehbar gekoppelt ist, der gegenüber er aber in Längsrichtung verstellbar ist mittels einer Schraub spindel 9, die einen Schulterringbund 10 trägt, der zwischen der Hülsenstirnkante und einer mit Hülse 7 verschraubten Überwurfmutter 11 liegt.
Der Elektrodenkopf 1 mit seinen eine Einheit bildenden Teilen 3, 6, 7 ist an den Mantelflächen der Hülse 7 mittels Wälzlager 12 und 13 radial bzw. radial und axial gelagert in einem als Gehäuse aus gebildeten Halter 14. Dieser Halter besitzt einen Hülsenansatz 15, der mittels Wälzlager 16 und 17 in einer Hohlstange 18 radial und axial lose drehbar gelagert ist. Die Hohlstange trägt einen Pressen- Ringkolben 19, der in dem Hohlraum 21 des Zylin derteils 20 mit einem Druckmittel beaufschlagt wird, um den notwendigen Schweissdruck und die Elek- trodenanstellbewegung entgegen der Kraft von Zug federn 22 zu erzeugen.
Der Zylinderteil 20 ist Be standteil des Lagerbocks 23, in dem die Hohlstange 18 längsverschiebbar und damit die gesamte Ein richtung gelagert ist.
In dem Hülsenansatz 15 des Elektrodenkopf- Halters 14 ist mittels Wälzlager 24 das eine Ende einer Treibwelle 25 gelagert, deren anderes Ende mittels Keilnuten 26 ein Zahnradritzel 27 trägt, das über Wälzlager 28 in dem Lagerbock 23 axial fixiert gelagert ist, so dass die Welle 25 unabhängig von einer Axialverschiebung des Hülsenfortsatzes 15 ihren Antrieb erhalten kann. Am unteren Ende trägt die Welle 25 ein Kegelzahnrad 29, mit dem ein auf der Hülse 7 befindliches Kegelzahnrad 30 kämmt.
Die Längsachse A der Welle 25 mit dem Kegel rad 29 und des damit koaxialen Hülsenansatzes 15 geht durch den Mittelpunkt C der Ringflansche d, e je einer Blechschalenhälfte, die miteinander zu verschweissen sind. Durch denselben Mittelpunkt C geht die Längsachse B des Elektrodenkopfes 1, zu der deren Hülse 7 koaxial liegt. Die Längsachse B umschreibt beim Drehantrieb der Kegelräder 29, 30 einen Kegelmantel um die Längsachse A, wobei die Kegelspitze bei C liegt. Die räumliche Bewegung, die aus den Bewegungen der Kegelräder 29, 30 und des Elektrodenkopf-Halters 14 resultiert, ist eine Tor kelbewegung, welche die Stirnringfläche 2 an dem Ringflansch d abwälzen lässt.
Dieses Abwälzen er folgt unter dem auf den Ringkolben 19 erzeugten Druck unter Gegenhaltung mittels der Gegenelek trode 31. Da der Reibungswiderstand am Abwälz- kreis erheblich grösser ist als der Gesamtwiderstand aller Wälzlagerstellen 12, 13, 16, 17, ist die erläu terte Torkelbewegung sichergestellt. Der rückwär tige Fortsatz 3 des Elektrodenkopfes 1 besitzt einen Morsekegel 32, mit dem er in einer entsprechenden Ausnehmung sitzt, so dass er leicht ausgewechselt werden kann.