CH633469A5

CH633469A5 - Vorrichtung zum verbinden eines beckens mit einem rahmen.

Info

Publication number: CH633469A5
Application number: CH1109178A
Authority: CH
Inventors: Otmar Butz
Original assignee: Niro Plan Ag
Priority date: 1977-12-31
Filing date: 1978-10-26
Publication date: 1982-12-15
Also published as: AU4298278A; US4236060A; NL7810651A; GB2011300A; IT7829317A0; GB2011300B; FR2413169B1; JPS57147B2; CA1083861A; ES476210A1; DE2759173B2; GR72146B; NL185709B; AU519606B2; ES476209A1; NL185709C; DE2759173A1; FR2413169A1; IT1100044B; DE2759173C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden ohne sichtbaren Absatz wenigstens eines aus einem Blech tiefgezogenen Beckens mit der Beckenöffnung eines aus einem Blech bestehenden Rahmens, beispielsweise mit der Beckenöffnung der Abdeckplatte eines Spültisches, unter Zuhilfenahme wenigstens eines Schweissvorganges, wobei das Becken an seiner senkrechten Wandung einen über einen Bogen angeschlossenen umlaufenden Rand aufweist, der unter dem Rand der Beckenöffnung liegt, und wobei der Rand der Beckenöffnung vor Fertigstellung des gesamten Arbeitsvorganges den Beckenrand mit einer freien Kante in Richtung auf die Beckenmitte überragt.

Solche Spültische oder dergleichen können aus Edelstahlblech, emaillierfahigem Schwarzblech usw. hergestellt werden.

Im nachfolgenden wird zur Vereinfachung nur noch auf eine Abdeckplatte für einen Edelstahlspültisch mit einem oder mehreren Becken Bezug genommen.

Bei derartigen Abdeckplatten wird auf der Grundlage des eingangs genannten Verfahrens bisher so vorgegangen, dass die Becken zunächst mit ihrem Rand mit dem Rand der Beckenöffnung der Abdeckplatte durch Punktschweissen verbunden werden, um die beiden Teile gegeneinander zu justieren und vorläufig festzulegen. Danach werden die beiden Teile endgültig durch eine umlaufende Rollnahtschweissung miteinander verbunden. An diese schliesst sich ein weiterer Arbeitsvorgang an, bei dem die zur Beckenmitte überragende freie Kante des Randes der Beckenöffnung der Abdeckplatte abgeschliffen wird, so dass sich ein glatter Übergang zwischen Becken und Abdeckplatte ergibt. Schliesslich wird die an der Schweissnaht entlanglaufende Schleifspur durch Polieren beseitigt, um dem aus Abdeckplatte und Becken bestehenden Gegenstand sein fertiges Aussehen zu geben.

Das vorstehend beschriebene Vorgehen ist verhältnismässig umständlich, zeitraubend und in jeder Beziehung aufwendig. Zunächst einmal erfordert die punktförmige Schweissverbindung zwischen Abdeckplatte und Becken eine Punkt-schweissmaschine und entsprechende Vorrichtungen zur gegenseitigen Zentrierung von Abdeckplatte und Becken. Danach erfordert die Rollnahtschweissung eine weitere entsprechende Maschine, bei der die zu bearbeitende Einheit wiederum durch entsprechende Werkzeuge gehalten und geführt werden muss. Daraufhin ist das Überwechseln des zu fertigenden Gegenstandes auf eine dafür besonders eingerichtete Schleifmaschine erforderlich, und schliesslich gilt das gleiche noch einmal für den die Fertigung abschliessenden Poliervorgang.

Insgesamt müssen also vier Arbeitsplätze mit den dazugehörenden Maschinen sowie der dazugehörenden Bedienungsperson für das Einschweissen eines Beckens in eine Abdeckplatte bereitgehalten werden. Darüber hinaus bedingt das Abschleifen des genannten überstehenden Randes der Beckenöffnung der Abdeckplatte einen unnötigen Materialverlust und eine Schwächung des Querschnittes im Schweissnahtbereich.

Es ist auch schon bekannt, Becken und Abdeckplatte dadurch einstückig herzustellen, dass das oder die Becken aus dem die Abdeckplatte bildenden Material durch Tiefziehen hergestellt werden. Dies erfordert jedoch ein besonderes, mehrere Schritte umfassendes Herstellungsverfahren, das sich vor allem durch die ausserordentlich hohen Kosten der Tiefziehwerkzeuge auszeichnet, wobei diese Tiefziehwerkzeuge immer nur für einen Typ bzw. für eine Grösse brauchbar sind, also keinerlei Flexibilität im Hinblick auf unterschiedliche Typen bzw. Grössen besteht, es sei denn, man hat mehrere Garnituren dieser sehr teuren Werkzeuge auf Vorrat. Darüber hinaus sind die Verformungsmöglichkeiten dieses Verfahrens eingeschränkt. In der Praxis ergeben sich hieraus höhere Qualitätsansprüche an die Werkstoffe, grössere Materialdicken und -zuschnitte und Einschränkungen der Formgebung z.B. hinsichtlich der Mindestbreite eines Steges zwischen zwei Becken.

Aufgabe der Erfindung ist es, das eingangs beschriebene Herstellungsverfahren wesentlich zu vereinfachen und damit die Herstellung zu verbilligen und zu beschleunigen, wobei der maschinelle bzw. apparative Aufwand erheblich herabgesetzt werden und trotzdem eine einfache Umrüstungsmöglichkeit auf verschiede Typen bzw. Grössen der herzustellenden Baueinheiten gegeben sein soll.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Durch diese erfindungsgemässe Massnahmen ist die Möglichkeit gegeben, unter Anwendung des Edelgas-Licht-bogenschweissverfahrens ohne Zusatzwerkstoff den überstehenden Teil der freien Kante der Beckenöffnung mit dem Bogen zwischen senkrechter Wandung des Beckens und dessen waagrechtem Rand zu verschmelzen. Es findet also das Einschweissen des Beckens in die Abdeckplatte bei gegenseitiger Zentrierung dieser beiden Teile in einem einzigen Arbeitsvorgang so weit statt, dass sich eine nach aussen hin glatt abgerundete Verbindung zwischen diesen beiden Teilen ergibt, die, wie sich gezeigt hat, in der Regel keiner Nachbehandlung mittels Polierens bedarf. Damit genügt zur endgültigen Fertigstellung der aus Platte und Becken bestehenden Einheit grundsätzlich ein Arbeitsplatz mit der dazugehörigen Maschine und der entsprechenden Bedienungsperson, wobei eine weitestgehende Automatisierung mit Mehrmaschinenbedienung bis hin zur vollautomatischen Fertigung möglich ist. Ausserdem kann der zur Beckenmitte überstehende Rand der Beckenöffnung der Abdeckplatte nunmehr von seinem Material her einen verlustfreien Einsatz finden, indem er mit dem Material des einzuschweissenden Beckens verschmolzen wird, wodurch der umlaufende Rand des einzuschweissenden Beckens kürzer gehalten werden kann und sich eine entsprechende Materialersparnis bei gegenüber den bisherigen Verhältnissen verstärktem Querschnitt ergibt.

Wesentlich ist ausserdem, dass sich die Fertigung gegenüber den bekannten Verfahren nicht nur vereinfacht und verbilligt, sondern auch hinsichtlich der Geschwindigkeit bei besserer Qualität der Verbindung wesentlich erhöht.

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Mit der Vorrichtung ist es möglieh, das einzuschweissen-de Becken in die Beckenaufnahme einzusetzen und mit dieser nach oben gegen den Pressring zu fahren, an dem sich durch den Stempel zentriert bereits die Abdeckplatte in Anlage befindet. Danach fährt der Schweissbrenner um und schmilzt unter Verschweissung der beiden genannten Teile den in Richtung auf die Beckenmitte vorstehenden Rand der Beckenöffnung der Abdeckplatte mit gleichbleibendem Radius ab, womit bereits der gesamte Vorgang des Verbindens von Abdeckplatte und Becken abgeschlossen ist. Hieran braucht sich nur in seltenen Einzelfällen noch ein Poliervorgang anzuschliessen, um eventuelle geringfügige Material-verfarbungen durch das Schweissen zu beseitigen.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung eignet sich grundsätzlich für umlaufende Konturen, zu denen der Brenner im wesentlichen waagrecht verfahren wird. Genausogut können jedoch auch durch entsprechende Gestaltung der Führungsbahn und/oder der Anordnung des Brenners am Brennerwagen vertikale Verstellungen des Brenners während des Schweissvorganges herbeigeführt werden, um beispielsweise eine gegenüber dem Oberrand des Beckens nach unten zu einem Überlauf od.dgl. eingezogene Kontur zu schweissen.

Wesentlich ist die konstante Anstellung des Brenners in Richtung auf die Schweissstelle sowohl hinsichtlich des Anstellwinkels gegenüber der Senkrechten als auch dahingehend, dass der Brenner immer senkrecht zur Tangente an die zu schweissende Kontur steht.

Als zweckmässig hat es sich bei der genannten Vorrichtung erwiesen, dass die Vertikalführung vier die Ecken der Querhäupter miteinander verbindende Führungssäulen sind, auf denen die Druckplatte mit an ihr befestigten Führungsbuchsen verschiebbar ist. Dabei kann die Vertikalverschiebung der Druckplatte und damit der Beckenaufnahme durch ein am unteren Querhaupt befestigtes Zylinder-Kolben-Aggregat erfolgen, dessen eine Öffnung, des Querhauptes durchragende Kolbenstange mit der Unterseite der Druckplatte verbunden ist.

Die Beckenaufnahme kann als Hohlzylinder ausgebildet sein, dessen Innenquerschnitt dem Aussenquerschnitt des Beckens entspricht und auf dessen Oberrand das Becken mit seinem waagerechten Rand aufliegt. Dabei kann die Bek-kenaufnahme lösbar und damit auswechselbar auf der Druckplatte befestigt sein. Das gleiche gilt für den Stempel und die Führungsbahn sowie den Pressring, womit sich die Vorrichtung durch Auswechseln nur weniger, keinen übermässigen Kostenfaktor darstellenden Teile auf verschiedene einzuschweissende Beckengrössen umstellen lässt.

In weiterer Ausbildung kann bei dieser vorgesehen sein, dass der Stempel entlang seiner Umfangskontur mehrere unter der Wirkung von Federn horizontal über die Umfangskontur vorstehende Zentrierbolzen für die Beckenöffnung des Rahmens aufweist und dass die Zentrierbolzen gegen die Wirkung der Federn in die Umfangskontur des Stempels zurückdrängbar sind. Dadurch lässt sich in einfacher Weise eine saubere Zentrierung der Beckenöffnung des Rahmens vor dem Schweissvorgang erreichen.

In diesem Zusammenhang kann ferner die Umfangskontur des Stempels wenigstens teilweise durch horizontal verschiebbare Segmente gebildet sein und es können dabei die Segmente bei auf den Stempel hochgefahrenem Becken auf ihre Sollwertstellung zur Bildung der Umfangskontur des Stempels gegen Federkraft ausfahrbar sein. Letzteres kann dadurch geschehen, dass die Segmente wenigstens mittelbar unter der Federkraft gegen ein im Zentrum von Führungssäule und Stempel vertikal verschiebbares Betätigungsglied abgestützt sind und dass die Abstützfläche des Betätigungsgliedes ein Konus ist. Die genannten Zentrierbolzen können dann in den Segmenten angeordnet sein. Diese Massnahmen ermöglichen es, vor dem endgültigen Spannen zur Durchführung des Schweissvorganges die Beckenkontur zusätzlich formschlüssig auszurichten.

Es ist weiter zweckmässig, dass der Pressring ausgehend von seiner für den Schweissvorgang am oberen Querhaupt 5 festen Widerlagerung für die auf ihn durch die Beckenaufnahme ausgeübte Kraft vertikal nach unten um einen feststehenden Betrag verschiebbar ist, wobei die Verschiebung des Pressringes nach unten unter seinem Eigengewicht erfolgen kann und wobei bei der festen Widerlagerungsstellung 10 des Pressringes dessen Unterkante oberhalb der Oberkante der Zentrierbolzen und Segmente liegen kann. Hierdurch ist es möglich, mit dem endgültigen Verspannen von Abdeckplatte und Becken für den Schweissvorgang den zu schweis-senden Bereich über die Oberkante der Zentrierbolzen und i5 Segmente anzuheben und damit von diesen Werkzeugen freizukommen.

Vorteilhaft ist es, dass der Übergang zwischen Innenquerschnitt und Oberrand der Beckenaufnahme eine Abschrägung und damit Distanzierung gegenüber dem Materi-20 al des einzuschweissenden Beckens im Bereich der Schweiss-naht aufweist. Durch diese Anfasung des Unterwerkzeuges lässt sich der Abschmelzvorgang an der Schweissnaht beson- -ders einfach steuern, denn das Material schmilzt nach unten fort und hat dort durch die Fase Platz bekommen. 25 Ausserdem ist es vorteilhaft, dass die Führungsbahn für den Schweissbrenner einen aussen umlaufenden Zahnkranz, eine Rollenkette od.dgl. aufweist, dass damit das Ritzel des Motorantriebes für den Schweissbrenner in Antriebsverbindung steht und dass der Motorantrieb sowie der Schweiss-30 brenner an einem Brennerwagen befestigt sind, der durch die Führungsbahn vertikal und radial zur Beckenkontur mit einem gleichbleibenden Anstellwinkel geführt ist. Dabei kann der Motorantrieb des Schweissbrenners stufenlos regelbar sein.

Ferner ist es zweckmässig, dass die Radialführung für 35 den Schweissbrenner aus einem senkrecht nach oben und einem senkrecht nach unten ragenden, umlaufenden Steg der Führungsbahn besteht, dass der Brennerwagen am oberen Steg aussen durch das Ritzel des Antriebs und innen durch eine fest einstellbare Rolle geführt ist und dass der Brenner-4o wagen am unteren Steg aussen durch eine fest einstellbare Rolle und innen durch radial angefederte Rollen geführt ist, die eine den Beckenradien entsprechende Einstellung des Brenners ermöglichen.

Eine andere Ausführungsform kann darin bestehen, dass 45 der Brennerwagen durch einen umlaufenden vertikalen Steg radial und vertikal geführt ist, dass der Brennerwagen am Oberende des Steges innen durch eine fest einstellbare Rolle und vertikal durch zwei nach unten ângefederte Rollen sowie am Unterende des Steges aussen durch eine fest einstellbare so Rolle und innen durch zwei angefedert gelagerte Rollen sowie vertikal durch zwei das Unterende des Steges mit einer Umfangsnut umfassenden Stützrollen geführt ist, dass die Stützrollen gemeinsam in einem am Brennerwagen um eine vertikale Achse drehbaren Schemel axial verschiebbar ge-55 lagert sind, dass die innenliegende, im wesentlichen radiale Kante der Umfangsnut der Stützrollen nach Art eines Gleisrades abgeschrägt ist und dass der Brenner mit dem Drehschemel bzw. dessen Drehachse verbunden ist.

Schliesslich hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, 60 dass je zwei über einen Bogen von über 180° verfahrbare Brenner vorgesehen sind. Hierdurch wird die Schweissge-schwindigkeit verdoppelt, indem eben zwei Brenner nur im wesentlichen die Hälfte des insgesamt zu schweissenden Bogens überfahren und dann angehalten werden. Nach Einset-65 zen des nächsten Werkstückes können die Brenner dann im schweissenden Arbeitsgang zurückgefahren werden.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen in der nachfolgenden Darstellung einiger ihrer Ausführungsformen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 den Verbindungsbereich zwischen Abdeckplatte und Becken nach dem bekannten Einschweissverfahren,

Fig. 2 den Verbindungsbereich zwischen Abdeckplatte und Becken, hergestellt mit der erfindungsgemässen Vorrichtung,

Fig. 3 eine erfindungsgemässe Vorrichtung,

Fig. 4 die Vorrichtung gemäss Fig. 3 mit eingesetztem Werkstück bei der Arbeit,

Fig. 5 eine Schnittansicht der Führungsbahnen für den Schweissbrenner aus den Fig. 3 und 4,

Fig. 6 eine Schnittansicht gemäss der Schnittlinie VI-VI in Fig. 5,

Fig. 7 eine Schnittansicht gemäss der Schnittlinie VII-VII in Fig. 5,

Fig. 8 und 8a eine Weiterentwicklung der Werkzeuge der Vorrichtung gemäss Fig. 3,

Fig. 9 eine Unteransicht der Werkzeuge gemäss Fig. 8, Fig. 10 den Pressring gemäss Fig. 8 in vervollständigter Darstellung,

Fig. 11 eine Schnittansicht einer anderen Ausbildung der Führungsbahn für den Schweissbrenner aus den Fig. 3 und 4 und

Fig. 12 eine Draufsicht auf den Gegenstand gemäss Fig.

11.

Fig. 1 zeigt ausschnittweise im Schnitt eine Abdeckplatte 1 für einen Spültisch mit einer Beckenöffnung 2 und einer freien Kante 3 des Randes der BeckenöfTnung. Unter den Rand der Beckenöffnung 2 ist ein Becken 4 mit einer senkrechten Wandung 5 und einem daran über einen Bogen 6 angeschlossenen, umlaufenden waagrechten Rand 7 gesetzt und bei 8 mit der Abdeckplatte 1 verschweisst, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass die Kante 3 frei in Richtung auf das Beckeninnere vorsteht. Abdeckplatte 1 und Becken 4 bestehen aus Edelstahl.

Das Verfahren zur Schweissverbindung der beiden genannten Teile läuft im bekannten Falle so ab, dass zunächst Abdeckplatte 1 und Becken 4 durch Punktschweissen miteinander verbunden werden. Danach wird die Schweissnaht 8 durch Rollnahtschweissen hergestellt. Daraufhin wird die freie Kante 3 bezüglich des gestrichelt gezeichneten Stückes abgeschliffen, und schliesslich wird die so erhaltene Oberfläche poliert.

Das Verfahren wird anhand der Fig. 2 erläutert. Hier finden sich wieder eine Abdeckplatte 10 mit Beckenöffnung 11 und freier Kante 12 sowie ein Becken 13 mit senkrechter Wandung 14, bogenförmigem Übergang 15, daran angeschlossenem, umlaufendem waagrechtem Rand 16 und Schweissnaht 17.

Nach dem Verfahren werden mit Hilfe der noch zu beschreibenden Vorrichtung wieder die beiden genannten Teile 10 und 13 in zentrierter Weise gegeneinander gesetzt. Daraufhin wird die freie Kante 12 durch Edelgas-Lichtbogen-schweissen ohne Zusatzwerkstoff abgeschmolzen und dadurch mit dem Becken 13 etwa im Bereich des bogenförmigen Überganges 15 verschweisst. Daraufhin ist es eventuell allenfalls noch erforderlich, die Schweissnaht zu polieren.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ergibt sich durch das Schweiss-verfahren ein gleichmässig abgerundeter Übergang zwischen Abdeckplatte 10 und Becken 13, und es kann ausserdem die Schweissnaht 17 mehr zur Beckenmitte hin verlegt werden, so dass der umlaufende Rand 16 kürzer gehalten werden kann.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in Fig. 3 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht dargestellt. Danach hat ein Maschinengestell 20 ein unteres Querhaupt 21 und ein oberes Querhaupt 22, die durch vier an den Eckpunkten angebrachte vertikale Führungssäulen 23 bis 26 miteinander verbunden sind. Auf den Führungssäulen ist

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eine Druckplatte 27 mit Führungsbuchsen 28 bis 31 verschiebbar, auf der in der Mitte eine Aufnahme 32 für das einzuschweissende Becken lösbar und damit auswechselbar befestigt ist.

5 Auf dem oberen Querhaupt 22 sitzt ein Kreuzjoch 33, von dessen oberer Mitte sich eine dort zentrisch zur Bek-kenaufnahme 32 befestigte Tragsäule 34 senkrecht nach unten durch eine Öffnung 35 des oberen Querhauptes 22 erstreckt. Am unteren Ende der Tragsäule 34 ist ein Stempel io 36 befestigt, dessen Umfangskontur dem Innenquerschnitt des einzuschweissenden Beckens sowie der Beckenöffnung der Abdeckplatte entspricht. Äquidistant zu dieser Umfangskontur ist auf der Unterseite des oberen Querhauptes 22 ein Pressring 37 lösbar und damit auswechselbar befe-i5 stigt, dessen untere Stirnfläche 38 gegenüber der Stirnfläche des Stempels 36 zurückgesetzt ist.

Oberhalb des oberen Querhauptes 22 trägt die Säule 34 eine Führungsbahn 39, deren umlaufende Kontur wieder äquidistant zur Innenkontur des einzuschweissenden Bek-20 kens ist. Auf der Führungsbahn 39 sind Brennerwagen 40 und 41 je über einen Bogen von über 180° verfahrbar, deren Antrieb durch zweckmässig stufenlos regelbare Motore 42 und 43 erfolgt und die unten verstellbar Brenner 44 und 45 für die Durchführung des Schweissvorganges tragen. Mit 46 25 und 47 sind die Anschlüsse für die Motore 42 und 43 angedeutet, während mit 48 und 49 die Anschlüsse für Schlauchleitungen 50 und 51 bezeichnet sind, über die das Inertgas den Brennern 44 und 45 zugeführt wird.

Die Beckenaufnahme 32, der Stempel 36 sowie der Press-30 ring 37 sind an ihren der Schweissnaht nahekommenden Bereichen durch besondere Einsätze 52, 53 und 54 verstärkt, die in nicht dargestellter Weise wassergekühlt sein können. Ausserdem kann über den Hohlraum der Tragsäule 34 in ebenfalls nicht näher dargestellter Weise Druckluft zuge-35 führt werden, die den Stempel 36 über axiale Öffnungen 55 und radiale Öffnungen 56 verlässt.

Die Vertikalverschiebung der Druckplatte 27 erfolgt durch ein am unteren Querhaupt 21 befestigtes Zylinder-Kolben-Aggregat 57, dessen eine Öffnung des Querhauptes 40 durchragende Kolbenstange 58 mit der Unterseite der Druckplatte 27 verbunden ist.

Fig. 4 zeigt noch einmal die Vorrichtung gemäss Fig. 3, jetzt jedoch während des Schweissvorganges, mit dem ein in die Beckenaufnahme 32 eingesetztes Becken 60 mit einer Ab-45 deckplatte 61 für einen Spültisch verschweisst wird. Dazu ist die Abdeckplatte 61 in nicht näher dargestellter Weise von unten mit der Beckenöffnung auf den Stempel 36 und gegen den Pressring 37 gesetzt, und es ist dann durch Betätigung des Zylinder-Kolben-Aggregates 57 die Druckplatte 27 soso wie die Beckenaufnahme 32 und damit das eingesetzte Bek-ken 60 von unten gegen die Abdeckplatte 61 gedrückt. Dabei werden Becken 60 und Abdeckplatte 61 gegenseitig zentriert.

Nach Beendigung des Schweissvorganges, bei dem jeder der Brennerwagen 40,41 über einen Bogen von etwas über 55 180° fahrt, wird die Druckplatte 27 wieder abgesenkt, und es können nach Entnahme des fertigen Werkstückes die Werkstücke für den nächsten Schweissvorgang eingesetzt werden, wonach dann für den nächsten Schweissvorgang die Brennerwagen 40 und 41 wieder über einen Bogen von etwas über 60 180° in die ursprüngliche Stellung zurückfahren.

Die Fig. 5 bis 7 zeigen auszugsweise in verschiedenen Schnittdarstellungen die an der Tragsäule 34 befestigte Führungsbahn 39 mit aufgesetztem Brennerwagen 40. Dabei ist ersichtlich, dass der Brennerwagen 40 über Kugeln 70 auf ei-65 ner umlaufenden Wälzfläche 71 axial abgestützt ist. Die radiale Abstützung geschieht über einen durch Schrauben 72 lösbar und damit auswechselbar angebrachten Ring 73 mit einem senkrecht nach unten ragenden, umlaufenden Steg 74 und einem nach oben ragenden, umlaufenden Steg 75. Der

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Steg 75 hat auf seiner Aussenseite einen umlaufenden Zahnkranz 76, mit dem das Ritzel 77 des Motorantriebes 42 kämmt. Als Widerlager hierzu läuft auf der Innenseite des Steges 75 eine Rolle 78, die am Brennerwagen 40 einstellbar befestigt ist.

Die Radialführung am unteren Steg 74 erfolgt auf der Aussenseite über eine am Brennerwagen 40 einstellbar befestigte Rolle 79 und auf der Innenseite über zwei Rollen 80 und 81, die drehbar am vorderen Ende von radial verschiebbaren Haltern 82 und 83 gelagert sind. Die Halter 82, 83 sind in einer am Brennerwagen befestigten Brücke 84 radial verschiebbar und werden über eine Wippe 85 in nicht näher dargestellter Weise über eine an der Brücke 84 abgestützte Druckfeder 86 in Richtung auf die Innenseite des Steges 74 gedrückt.

In den Fig. 8 bis 10 ist ein weiterentwickeltes Werkzeug für die Vorrichtung gemäss den Fig. 2 bis 7 dargestellt, wobei wiederkehrende Teile mit den bereits vorhandenen Bezugszeichen versehen sind.

Gemäss Fig. 8 und 9 trägt ein unten an der Tragsäule 34 sitzender Stempel 90 entlang seiner Umfangskontur mehrere unter der Wirkung von Federn 91 (siehe Fig. 8a) horizontal über die Umfangskontur vorstehende Zentrierbolzen 92 für die Beckenöffnung der Abdeckplatte 61, wobei die Zentrierbolzen gegen die Wirkung der Federn in die Umfangskontur des Stempels zurückdrängbar sind. Anderseits ist die Umfangskontur des Stempels 90 wenigstens teilweise, im vorliegenden Falle vor allem an den Eckbereichen der Beckenkontur, durch horizontal verschiebbare Segmente 93 gebildet, wobei hier die Zentrierbolzen 92 in den Segmenten 93 angeordnet sind. Die Segmente sind gegen die Kraft von Druckfedern 94 über Betätigungsglieder 95 ausfahrbar, was durch eine im Zentrum der Tragsäule 34 vertikal verschiebbare Stange 96 geschieht, die an ihrem unteren Ende einen Konus 97 trägt.

Der in Fig. 8 und 9 nur teilweise dargestellte Pressring 98 ist in seiner Gesamtheit verkleinert in Fig. 10 dargestellt. Wie dort ersichtlich, ist der Pressring 98 am oberen Querhaupt 22 über Bolzen 99 um einen bestimmten Betrag vertikal verschiebbar, wobei die obere Grenzlage seiner Vertikalverschiebung seine Anlage gegen das obere Querhaupt ist (linke Hälfte der Fig. 10), während seine untere Grenzlage der Verschiebebewegung durch Anschlagringe 100 der Bolzen 99 gebildet ist.

Die so beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermas-sen:

Bei zum Einlegen der zu verschweissenden Werkstücke offenem Werkzeug (Fig. 8, linke Hälfte) befindet sich der Pressring 98 in seiner unteren Verschiebestellung (siehe auch Fig. 10, rechte Hälfte). In dieser Stellung befindet sich die Unterkante des Pressringes 98 unterhalb der Oberkanten der Zentrierbolzen 92 sowie der Segmente 93. Wird nun eine Abdeckplatte 61 von unten über den Stempel 90 gegen den Pressring 98 gesetzt, so erfolgt automatisch ihre richtige Zentrierung durch die Zentrierbolzen 92.

Wird nun die Druckplatte 27 mit dem in die Aufnahme 32 eingesetzten Becken 60 angehoben, so gelangt der obere waagrechte Beckenrand zunächst von unten gegen die Abdeckplatte 61. Bei Fortführung dieser Bewegung wird die Abdeckplatte 61 zusammen mit dem Pressring 98 in die in Fig. 8 auf der rechten Hälfte dargestellte Stellung angehoben, wobei die Abdeckplatte 61 von den Zentrierbolzen 92 freikommt. Diese Bewegung findet ihr Ende, wenn der Pressring sich nach oben in Anlage an das obere Querhaupt 22 befindet.

Kurz vor Beendigung dieser Bewegung oder nach Beendigung dieser Bewegung wird nun die Stange 96 aus der in Fig. 8 in der linken Hälfte gezeichneten Stellung nach oben gezogen, wodurch der Konus 97 über die Betätigungsglieder 95 die Segmente 93 gegen die Wirkung der Federn 94 nach aussen schiebt. Diese Bewegung findet ihr Ende bei fester Einspannung des Beckenrandes zwischen den Segmenten 93 s und der Beckenaufnahme 32, wodurch die obere Umfangskontur des Beckens zwischen diesen Werkzeugen genau ausgerichtet ist.

Nunmehr kann der bereits früher beschriebene Schweissvorgang ungehindert stattfinden, da, wie aus Fig. 8 in der io rechten Hälfte ersichtlich, nunmehr der zu schweissende Bereich sich oberhalb der Oberkante der Zentrierbolzen 92 und der Segmente 93, also in frei zugänglichem Zustand, befindet.

Ist der Schweissvorgang beendet, so wird zunächst die i5 Stange 96 wieder nach unten verschoben, so dass die Segmente 93 unter der Wirkung der Federn 94 vom Becken freikommen. Nunmehr wird die Druckplatte 27 abgesenkt, um das fertige Werkstück zu entnehmen. Dabei verschiebt sich unter dem Eigengewicht auch der Pressring 98 wieder in sei-20 ne in Fig. 10 auf der rechten Hälfte dargestellte untere Stellung.

Aus Fig. 8 sind ausserdem an der oberen Innenkante der Beckenaufnahme 32 Anfasungen 100 ersichtlich, die im Bereich der auszuführenden Schweissnaht liegen und die Mög-25 lichkeit geben, dass das beim Schweissvorgang verflüssigte Material nach unten ausweichen kann, so dass sich auf der später sichtbaren Oberseite eventuell leichter eine glatte Ab-rundung herstellen lässt.

Die Ausführungsform gemäss Fig. 11 und 12 zeigt in Fig. 30 11 eine Führungsbahn 101, die ähnlich dem Beispiel in Fig. 5 über einen waagrechten Steg mit der Tragsäule 34 verbunden sein mag. Auf der Führungsbahn 101 ist der Brennerwagen 102 verfahrbar. Hierzu hat der Brennerwagen am Oberende des Steges 101 im Inneren der Führungsbahn eine 35 fest einstellbare Rolle 103 zur radialen Führung und eine senkrecht mittels Federn 104 angefederte Rolle 105. Anderseits hat der Brennerwagen zur Führung am Unterende des Steges aussen eine fest eingestellte Rolle 106 und innen zwei über Federn 107 angefederte Rollen 108 ähnlich dem in Fig. 40 6 dargestellten Beispiel. Zur unteren Vertikalführung dienen zwei Stützrollen 109. Diese sind axial verschiebbar in einem Drehschemel 110 gelagert, der im Brennerwagen 102 um eine vertikale Achse 111 drehbar, aber nicht axial verschiebbar ist. Die Stützrollen 109 haben eine Umfangsnut, mit der sie 45 die Führungsbahn 101 unten umgreifen. Dabei ist die im wesentlichen radiale Flanke 112 der Umfangsnut, die innen auf der Führungsbahn angeordnet ist, nach Art eines Gleisrades abgeschrägt.

so Der Antrieb des Brennerwagens erfolgt, ausgehend vom Motor 113, über eine Untersetzung 114,115 auf Rollenketten 116. Der Brenner sitzt, im dargestellten Beispiel nicht sichtbar, über eine Klemmverbindung 117 auf dem um die Achse 111 drehbaren Zapfen 118 des Schemels 110. 55 Beim Fahren des Brennerwagens 102 passt sich nun der Drehschemel 110 mit den Stützrollen 109 der Kontur der Führungsbahn 101 an, wobei die Axialverschiebbarkeit der Stützrollen 109 über entsprechende Axialverschiebbarkeit ihrer endständigen Lagerung im Drehschemel 110 gegeben 60 ist. Dadurch beeinflusst die vertikale Gegenlagerung der im Drehschemel 110 gelagerten Stützrollen 109 das Verfahren des Brennerwagens 102 auf der Führungsbahn 101 nicht. Vielmehr ist die Verfahrbarkeit des Brennerwagens durch die übrigen Rollen hinsichtlich der abzufahrenden Kontur 65 festgelegt. Dabei lässt sich die vertikale Vorspannung durch die Federn 104 mittels Spannschrauben 119 einstellen, während die Position der Rolle 103 über eine Klemmschraube 120 bestimmt ist.

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5 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Verbinden ohne sichtbaren Absatz wenigstens eines aus einem Blech tiefgezogenen Beckens mit der Beckenöffnung eines aus einem Blech bestehenden Rahmens, beispielsweise mit der Beckenöffnung der Abdeckplat-te eines Spültisches, unter Zuhilfenahme wenigstens eines Schweissvorganges, wobei das Becken an seiner senkrechten Wandung einen über einen Bogen angeschlossenen umlaufenden Rand aufweist, der unter dem Rand der Beckenöffnung liegt, und wobei der Rand der Beckenöffnung vor Fertigstellung des gesamten Arbeitsvorganges den Beckenrand mit einer freien Kante in Richtung auf die Beckenmitte überragt, gekennzeichnet durch ein Maschinengestell (20) mit oben und unten durch je ein Querhaupt (21,22) miteinander verbundenen Vertikalführungen (23 bis 26), einer auf den Führungen verschiebbaren Druckplatte (27) mit darauf befestigter Aufnahme (32) zum Einsetzen des einzuschweissen-den Beckens (60) von oben, ein auf dem oberen Querhaupt (22) sitzendes Joch (33), eine vom Joch sich senkrecht nach unten erstreckende, zur Beckenaufnahme zentrisch angeordnete und eine Öffnung (35) des oberen Querhauptes durchragende Tragsäule (34), einen am unteren Ende der Tragsäule angeordneten, mit seiner Umfangskontur dem Innenquerschnitt des Beckens sowie der Beckenöffnung des Rahmens (61) entsprechenden Stempel (36, 90) zum gegenseitigen Zentrieren von Becken und Beckenöffnung für den Schweissvorgang, einen auf der Unterseite des oberen Querhauptes angebrachten, mit seiner unteren Stirnfläche (38) gegenüber der Stirnfläche des Stempels zurückgesetzten und mit für den Schweissvorgang erforderlichem Abstand äqui-distant um den Stempel umlaufendem Pressring (37,98),

eine oberhalb des oberen Querhauptes um die Tragsäule äquidistant zur Umfangskontur des Stempels umlaufenden Führungsbahn (39) sowie wenigstens einen entlang der Führungsbahn angetrieben verfahrbaren Schweissbrenner (44, 45), der mit seiner Brenneröffnung mit konstantem Anstellwinkel auf den Spalt zwischen Stempel und Pressring gerichtet ist, um mittels Edelgas-Lichtbogenschweissung den überstehenden Teil der freien Kante (12) der Beckenöffnung (11) mit dem Bogen (15) zwischen senkrechter Wandung (14) und dessen waagrechtem Rand (15) ohne Zusatzwerkstoff zu verschmelzen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalführungen vier die Ecken der Querhäupter (21,22) miteinander verbindende Führungssäulen (23 bis 26) sind, auf denen die Druckplatte (27) mit an ihr befestigten Führungsbuchsen (28 bis 31) verschiebbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalverschiebung der Druckplatte (27) und damit der Beckenaufnahme (32) durch ein am unteren Querhaupt (21) befestigtes Zylinder-Kolben-Aggregat (57) erfolgt, dessen eine Öffnung des Querhauptes durchragende Kolbenstange (58) mit der Unterseite der Druckplatte verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beckenaufnahme (32) als Hohlzylinder ausgebildet ist, dessen Innenquerschnitt dem Aussenquerschnitt des Beckens entspricht und auf dessen Oberrand das Becken mit seinem waagrechten Rand (16) aufliegt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beckenaufnahme (32) lösbar und damit auswechselbar auf der Druckplatte (27) befestigt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang zwischen Innenquerschnitt und Oberrand der Beckenaufnahme (32) eine Abschrägung (100) und damit Distanzierung gegenüber dem Material des einzu-schweissenden Beckens im Bereich der Schweissnaht aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (36) und die Führungsbahn (73,101) an der Tragsäule (34) lösbar und damit auswechselbar befestigt ist.

5 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (90) entlang seiner Umfangskontur mehrere unter der Wirkung von Federn (91) horizontal über die Umfangskontur vorstehende Zentrierbolzen (92) für die Beckenöffnung des Rahmens (61) aufweist und dass die Zen-lo trierbolzen gegen die Wirkung der Federn in die Umfangskontur des Stempels zurückdrängbar sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangskontur des Stempels (90) wenigstens teilweise durch horizontal verschiebbare i5 Segmente (93) gebildet ist und dass die Segmente bei auf den Stempel hochgefahrenem Becken auf ihre Sollstellung zur Bildung der Umfangskontur des Stempels gegen Federkraft (94) ausfahrbar sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich-20 net, dass die Segmente (93) wenigstens mittelbar unter der

Federkraft (94) gegen ein im Zentrum von Tragsäule (34) und Stempel (90) vertikal verschiebbares Betätigungsglied (96) abgestützt sind und dass die Abstützfläche des Betätigungsgliedes ein Konus (97) ist.

25 11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierbolzen (92) in den Segmenten (93) angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressring (37,98) am oberen Querhaupt (22)

30 lösbar und damit auswechselbar befestigt ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressring (98) aus seiner am oberen Querhaupt (22) festen Widerlagerung für die auf ihn durch die Beckenaufnahme (32) ausgeübte Kraft vertikal nach unten um ei-

35 nen feststehenden Betrag verschiebbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebung des Pressringes (98) nach unten unter seinem Eigengewicht erfolgt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, da-40 durch gekennzeichnet, dass bei der festen Widerlagerungsstellung des Pressringes (98) dessen Unterkante oberhalb der Oberkante von Zentrierbolzen (92) und Segmenten (93) liegt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahn (39,73,101) einen aussen um-

45 laufenden Zahnkranz (76) und eine Rollenkette (116) aufweist, dass damit das Ritzel (77,114) eines Motorantriebes (42,113) für den Schweissbrenner in Antriebsverbindung steht und dass der Motorantrieb sowie der Schweissbrenner an einem Brennerwagen (40,102) befestigt sind, der durch so die Führungsbahn vertikal und radial zur Beckenkontur mit einem gleichbleibenden Anstellwinkel geführt ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorantrieb (42,43,113) des Schweiss-brenners stufenlos regelbar ist.

55 18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialführung für den Schweissbrenner aus einem senkrecht nach oben (75) und einem senkrecht nach unten (74) ragenden, umlaufenden Steg der Führungsbahn (39, 73) besteht, dass der Brennerwagen (40) am obe-6o ren Steg aussen durch das Ritzel (77) des Antriebs (42) und innen durch eine fest einstellbare Rolle (78) geführt ist und dass der Brennerwagen am unteren Steg aussen durch eine fest einstellbare Rolle (79) und innen durch radial angefederte Rollen (80, 81) geführt ist.

65 19. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennerwagen (102) durch einen umlaufenden vertikalen Steg (101) radial und vertikal geführt ist, dass der Brennerwagen am Oberende des Steges innen durch

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eine fest einstellbare Rolle (103) und vertikal durch zwei nach unten angefederte Rollen (105) sowie am Unterende des Steges aussen durch eine fest einstellbare Rolle (106) und innen durch zwei angefedert gelagerte Rollen (108) sowie vertikal durch zwei das Unterende des Steges mit einer Um-fangsnut umfassende Stützrollen (109) geführt ist, dass die Stützrollen gemeinsam in einem am Brennerwagen um eine vertikale Achse (111) drehbaren Schemel (110) axial verschiebbar gelagert sind, dass die innenliegende, im wesentlichen radiale Kante (112) der Umfangsnut der Stützrollen nach Art eines Gleisrades abgeschrägt ist und dass der Brenner mit dem Drehschemel bzw. dessen Drehachse verbunden ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner (44,45) am Brennerwagen (40,41, 102) verstellbar befestigt ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass je zwei über einen Bogen von über 180° verfahrbare Brenner (44,45) vorgesehen sind.