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AT389070B - Method and device for producing a welded sandwich panel produced from metal sheets lying one on top of the other - Google Patents

Method and device for producing a welded sandwich panel produced from metal sheets lying one on top of the other

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AT389070B
AT389070BAT0198887AAT198887AAT389070BAT 389070 BAT389070 BAT 389070BAT 0198887 AAT0198887 AAT 0198887AAT 198887 AAT198887 AAT 198887AAT 389070 BAT389070 BAT 389070B
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Abstract

The invention relates to a method and a device for producing a welded sandwich panel produced from metal sheets lying one on top of the other, the outer sheets being at a distance from one another and the intermediate sheet running wave-like between the outer sheets. Electrically conductive rests extending in the feed direction of the sheet serve as a support and as current bridges for the sheets to be welded. According to the invention, after a row 8 of spot welds has been formed by the resistance spot welding process transversely to the feed direction of the sheets 1, 2, 3 to be welded, provision is made for the sandwich panel to be moved further by a short distance corresponding to the distance L between two rows 8 of spot welds with the rests 4, 4' and conductor bars 5, 5' remaining in a fixed position. <IMAGE>

Description

Translated fromGerman

   <Desc/Clms Page number 1>     Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines aus aufeinanderliegenden Blechen hergestellten verschweissten Sandwichpaneels, wobei die äusseren Bleche voneinander im Abstand liegen und das Zwischenblech in Form von in Vorschubrichtung des Sandwichpaneels beim Verschweissen verlaufenden Rippen wellenförmig zwischen den äusseren Blechen hin und her verläuft, wobei zwischen Wellenberg bzw. Wellental des Zwischenbleches und dem gegenüberliegenden, entfernteren Aussenblech sich in Vorschubrichtung erstreckende, elektrisch leitende Auflagen als Unterstützung für die zu verschweissenden Bleche und als Strombrücken liegen.   Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, umfassend eine   Widerstandsschweisseinrichtung   und Einrichtungen zum Vorschub der drei verschweissten Bleche.    Sandwichpaneels bzw. Verfahren zu ihrer Herstellung sind z. B. aus der   WC-AI   87/02086, der GB-PS 805 198, der FR-PS 2 276 437, der US-PS 2 913 567 und der US-PS 4 450 338 bekannt.    Ziel der Erfindung ist es, ein möglichst einfaches, leistungsfähiges, rasch und mit einer konstruktiv einfachen Vorrichtung durchführbares Verfahren zur Herstellung von Sandwichpaneelen zu erstellen. Die bekannten Vorrichtungen sind aufwendig aufgebaut und erlauben zumeist nicht eine kontinuierliche Herstellung von Blechen.    Die Nachteile der bekannten Verfahren werden vermieden bzw. die   erfindungsgemässen   Ziele werden erreicht, indem ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet ist, dass nach Ausbildung einer Schweisspunktreihe im Widerstandspunktschweissverfahren quer zur Vorschubrichtung der zu verschweissenden Bleche bei ortsfest verbleibenden Auflagen das Sandwichpaneel um ein dem Abstand zwischen zwei Schweisspunktreihen entsprechendes Stück weiterbewegt wird.    Die erfindungsgemässe Vorgangsweise erlaubt einen kontinuierlichen Produktionsprozess, bei dem theoretisch unbegrenzt lange Sandwichpaneels aus relativ dickem Blech hergestellt werden können. Desgleichen ist es möglich, dass auf die äusseren Bleche Verstärkungen, z. B. Winkeleisen, aufgelegt werden können, die im Zuge des Produktionsprozesses mitverschweisst werden können. Die Durchführung des   erfindungsgemässen   Verfahrens kann mit handelsüblichen Vielpunktschweissmaschinen erfolgen, wobei die Verschweissung mehrerer Punkte längs und quer zur Produktionsrichtung in einem Arbeitsgang möglich ist.    Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass über die elektrisch leitenden Auflagen zusätzlich zum über die Elektroden fliessenden Strom ein weiterer Strom über die Stromschienen zugeleitet wird. Diese Vorgangsweise ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn dickere Sandwichpaneele hergestellt werden, da bei Bedarf über die bezüglich des Maschinengestells isoliert angeordneten Stromschienen Zusatzstrom von einem Haupttransformator oder über einen zusätzlichen Transformator zugeführt werden kann. Dies ist besonders vorteilhaft bei grosser   Paneelhöhe   oder wenn das Blech gute Leitfähigkeit, wie z. B. Aluminiumblech, hat.    Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass ein oberer und ein unterer kammartiger Auflagenkörper vorgesehen ist, deren Kammzinken sich in Vorschubrichtung der Bleche beim Verschweissen erstrecken, wobei die Kammzinken beim Widerstandspunktschweissvorgang zwischen den zu verschweissenden Blechen liegen, wobei jeweils ein Kammzinken in einem Rippenhohlraum des wellenförmigen Zwischenbleches liegt und wobei die Kammzinken und die Stromschienen gegenüber dem weiterbewegten verschweissten Sandwichpaneel ortsfest verbleiben. Die kammartigen Auflagenkörper verbleiben ortsfest, während die zu den Sandwichpaneelen verschweissten Bleche sich relativ gegenüber den   Auflagenkörpem   bewegen bzw. abgezogen werden.   Es ergibt sich ein konstruktiv einfacher und dennoch stabiler Aufbau, der für verschiedene Blechdicken und Paneeldicken eingesetzt bzw. an diese angepasst werden kann und eine rasche Produktion von Sandwichpaneelen   ermöglicht.      Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise näher   erläutert.   Es zeigen Fig. 1 eine Ansicht eines Sandwichpaneels, Fig. 2 und 2a Ansichten der kammartigen Auflagenkörper, Fig. 3 ein Schema des Stromflusses, gesehen in einem Schnitt in Produktionsrichtung und Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie (III -   in)   in Fig. 3.    Fig. 1 zeigt in einem teilweise abgerissenen Schnitt eine Ansicht eines erfindungsgemäss hergestellten Sandwichpaneels. Zwei äussere Bleche (1, 3) sind jeweils mit einem wellenförmig zwischen diesen Blechen (1, 3) verlaufenden Zwischenblech (2) mittels nahtförmig verlaufender Schweisspunkte (8) verbunden. Derartige Sandwichpaneele, die punktgeschweisst und sandwichartig aufgebaut sind, sind leicht und biege- sowie verwindungssteif.      Fig.'2   zeigt einen Schnitt durch einen Auflagenkörper, der Kammzinken (4) besitzt, die über eine Stromschiene (5) verbunden sind, welche mit einem Klemmteil (10) und einem Bolzen (9) mit einer Mutter mit den einzelnen Kammzinken (4) verbunden ist und diese zusammenhält. Zum Verschweissen des oberen Bleches   (1)   mit dem Zwischenblech (2) ist ein oberer Auflagenkörper mit Kammzinken   (4')   und zum Verschweissen des unteren Bleches (3) mit dem Zwischenblech (2) ist ein unterer Auflagenkörper mit Kammzinken (4) vorgesehen, wie dies Fig. 4 zu entnehmen ist. Die Kammzinken (4,4') werden zwischen die Bleche eingeschoben und ermöglichen eine Übertragung des Schweissstromes.    Wie in Fig. 3 dargestellt ist, werden bei der Herstellung von Sandwichpaneelen die zwei Anordnungen von Kammzinken (4,   4')   zwischen die drei Bleche (1, 2,3) eingelegt, wobei der Abstand der Kammzinken (4), sowie sie in Draufsicht in Fig. 2a ersichtlich sind, dem Rastermass (R) des in Fig.   l   dargestelltenSandwichpaneels angepasst sein muss. Fig. 3 zeigt ferner, wie das Oberblech   (1)   mit dem Zwischenblech (2) verschweisst wird ; hiezu wird mit den Elektroden (6,7) und dem dazwischengelegten Kammzinken (4) ein  <Desc/Clms Page number 2>  Schweisspunk (8) ausgebildet.    Dargestellt ist das erfindungsgemässe Verfahren unter Verwendung einer Punktschweissmaschine kleinerer Leistung. Demzufolge wird jeweils ein Schweisspunkt nach dem anderen quer über die Blechbreite gesetzt. In dem in Fig. 3 dargestellten Augenblick ist der untere Stromkamm stromdurchflossen, welcher elektrisch mit der unteren Schweisselektrode (7) verbunden ist. Auf Grund der elektrischen Widerstandsverteilung der einzelnen Stromwege, einerseits über die untere Schweisselektrode (7), anderseits über den mit der unteren Schweisselektrode (7) verbundenen unteren Stromkamm bzw. den unteren Kammzinken (4) ergibt sich eine Summierung des Zusatzschweissstromes (Z) und des Schweissstroms (S) zu einem Sumenschweissstrom (SS) in der oberen Elektrode (6).   Dieser Schweissstrom (SS) bringt die Übergangsstelle zwischen dem Oberblech   (1)   und dem Zwischenblech (2) leicht zum punktförmigen Verschmelzen.    Analog zu diesem beschriebenen Vorgang werden die   Schweisspunkte   (8) über die Breite des Sandwichpaneels abwechselnd über den oberen bzw. unteren Stromkamm bzw. die oberen oder unteren Kammzinken (4, 4') vorgenommen und jeweils das Unterblech (3) mit dem Zwischenblech (2) bzw. das Oberblech   (1)   mit dem Zwischenblech (2) verschweisst. Ist eine Schweisspunktreihe quer über die Blechbreite gesetzt, kann das fertige Sandwichpaneel wieder um einen Produktionsschritt in Richtung des Pfeiles (P), welcher Produktionsschritt die Länge (L) besitzt, weitergeschoben werden, wobei die Kammzinken (4, 4') ortsfest bzw. feststehend verbleiben.    Der Abstand (L) zwischen den einzelnen Produktionsschritten kann soweit reduziert werden, dass eine durchgehende Punktweissnaht ausgebildet wird. Das Rastermass (R) des Zwischenbleches wie auch die Anordnung der Stege kann nach Bedarf gewählt werden ; allenfalls wird der Abstand der Kammzinken (4, 4') entsprechend angepasstSofern man eine relativ grosse Paneeldicke und ein relativ kleines Rastermass wählt, entsteht ein stabiler Träger.    Wenn kein Zusatzstrom (Z) verwendet wird, genügt es, wenn die Kammzinken (4,4') nur im Bereich der Elektroden (6,7) elektrisch leitfähig sind, um den Strom (S) zu übertragen, und eine Abstützung der Bleche (1, 2,3) zu gewährleisten ; sind die Kammzinken (4,4') in ihrer vollen Länge aus leitfähigem Material, ist dieses jedoch nur quer zur Produktionsrichtung im Bereich der Elektroden (6,7) stromdurchflossen. Im Fall eines Zusatzstromes (Z) gleich Null kann daher auf eine Leitfährigkeit der Stromschienen (5,   5')   und der Kammzinken (4,4') bis auf den Bereich um die Elektroden (6,7) verzichtet werden.    PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung eines aus aufeinanderliegenden Blechen hergestellten verschweissten Sandwichpaneels, wobei die äusseren Bleche voneinander im Abstand liegen und das Zwischenblech in Form von in Vorschubrichtung des Sandwichpaneels beim Verschweissen verlaufenden Rippen wellenförmig zwischen den äusseren Blechen hin und her verläuft, wobei zwischen Wellenberg bzw.   Wellental des Zwischenblechs und dem gegenüberliegenden, entfernteren Aussenblech sich in Vorschubrichtung erstreckende, elektrisch leitende Auflagen als Unterstützung für die zu verschweissenden Bleche und als Strombrücke liegen, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ausbildung einer Schweisspunktreihe (8) im Widerstandspunktschweissverfahren quer zur Vorschubrichtung der zu verschweissenden Bleche (1, 2,3) bei ortsfest verbleibenden Auflagen (4, 4') das Sandwichpaneel um ein dem Abstand (L) zwischen zwei Schweisspunktreihen (8) entsprechendes Stück weiterbewegt wird.   <Desc / Clms Page number 1>    The invention relates to a method for producing a welded sandwich panel made of sheets lying one on top of the other, the outer sheets being spaced apart and the intermediate sheet in the form of ribs running in the feed direction of the sandwich panel during welding between the outer sheets, in a wave-like manner, between Wellenberg or trough of the intermediate plate and the opposite, more distant outer plate extending in the feed direction, electrically conductive supports as support for the plates to be welded and as current bridges.  The invention further relates to a device for carrying out this method, comprising a resistance welding device and devices for feeding the three welded sheets.   Sandwich panels and processes for their production are, for. B. from the WC-AI 87/02086, GB-PS 805 198, FR-PS 2 276 437, US-PS 2 913 567 and US-PS 4 450 338 known.   The aim of the invention is to create a process for the production of sandwich panels that is as simple, efficient and quick as possible and that can be carried out with a structurally simple device. The known devices are complex and usually do not allow continuous production of sheets.   The disadvantages of the known methods are avoided or the objectives according to the invention are achieved in that a method of the type mentioned at the outset is characterized in that after the formation of a welding spot row in the resistance spot welding method transverse to the feed direction of the metal sheets to be welded with the supports remaining stationary, the sandwich panel is spaced apart by a distance corresponding piece is moved between two rows of welding points.   The procedure according to the invention permits a continuous production process in which theoretically unlimited sandwich panels can be produced from relatively thick sheet metal. Likewise, it is possible that reinforcements, for. B. angle iron can be placed, which can be welded in the course of the production process. The method according to the invention can be carried out using commercially available multi-spot welding machines, it being possible to weld several spots along and across the production direction in one operation.   In a preferred embodiment it is provided that in addition to the current flowing through the electrodes, a further current is supplied via the busbars via the electrically conductive pads. This procedure is particularly advantageous when thicker sandwich panels are produced, since if necessary additional current can be supplied from a main transformer or via an additional transformer via the busbars which are insulated with respect to the machine frame. This is particularly advantageous for large panel heights or if the sheet has good conductivity, such as. B. aluminum sheet.   A device of the type mentioned at the outset is characterized in that an upper and a lower comb-like support body is provided, the comb teeth of which extend in the feed direction of the sheets during welding, the comb teeth lying between the sheets to be welded during the resistance spot welding process, one comb tooth each a rib cavity of the corrugated intermediate plate and the comb teeth and the busbars remain stationary with respect to the welded sandwich panel which is moved on. The comb-like support bodies remain stationary, while the sheets welded to the sandwich panels move or are pulled off relative to the support bodies.   The result is a structurally simple, yet stable structure which can be used for different sheet thicknesses and panel thicknesses or can be adapted to these and which enables rapid production of sandwich panels.   The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, for example. 1 shows a view of a sandwich panel, FIGS. 2 and 2a views of the comb-like support bodies, FIG. 3 shows a diagram of the current flow, seen in a section in the direction of production, and FIG. 4 shows a section along the line (III-in) in FIG . 3.   1 shows a view of a sandwich panel produced according to the invention in a partially torn section. Two outer sheets (1, 3) are each connected to an intermediate sheet (2) which runs in a corrugated manner between these sheets (1, 3) by means of seamless welding points (8). Such sandwich panels, which are spot-welded and sandwich-like, are light and resistant to bending and torsion.     Fig.'2 shows a section through a support body, the comb teeth (4), which are connected via a busbar (5), which with a clamping part (10) and a bolt (9) with a nut with the individual comb teeth (4th ) is connected and holds them together. An upper support body with comb teeth (4 ') is provided for welding the upper sheet (1) to the intermediate plate (2) and a lower support body with comb teeth (4) is provided for welding the lower sheet (3) to the intermediate plate (2). as can be seen in FIG. 4. The comb teeth (4,4 ') are inserted between the sheets and allow the welding current to be transferred.   As shown in Fig. 3, in the manufacture of sandwich panels, the two arrangements of comb teeth (4, 4 ') are inserted between the three sheets (1, 2,3), the distance of the comb teeth (4), as well as in Top view in Fig. 2a can be seen, the pitch (R) of that shown in Fig. LSandwich panels must be adapted. Fig. 3 also shows how the top plate (1) is welded to the intermediate plate (2); To do this, use the electrodes (6,7) and the comb teeth (4) placed between them <Desc / Clms Page number 2> Weld spot (8) formed.   The method according to the invention is shown using a spot welding machine of lower power. As a result, one welding point after the other is set across the sheet width. At the moment shown in Fig. 3, the lower current comb flows through, which is electrically connected to the lower welding electrode (7). Due to the electrical resistance distribution of the individual current paths, on the one hand via the lower welding electrode (7), and on the other hand via the lower current comb or the lower comb prongs (4) connected to the lower welding electrode (7), the additional welding current (Z) and the Welding current (S) to a total welding current (SS) in the upper electrode (6).   This welding current (SS) easily causes the transition point between the top plate (1) and the intermediate plate (2) to merge point by point.   Analogous to this described process, the welding points (8) are carried out alternately across the width of the sandwich panel via the upper or lower current comb or the upper or lower comb teeth (4, 4 ') and the lower plate (3) with the intermediate plate (2 ) or the top plate (1) is welded to the intermediate plate (2). If a row of welding points is set across the width of the sheet, the finished sandwich panel can again be pushed one production step in the direction of the arrow (P), which production step has the length (L), the comb teeth (4, 4 ') being stationary or fixed remain.   The distance (L) between the individual production steps can be reduced to such an extent that a continuous point white seam is formed. The grid dimension (R) of the intermediate plate as well as the arrangement of the webs can be selected as required; at most, the distance between the comb teeth (4, 4 ') is adjusted accordinglyIf you choose a relatively large panel thickness and a relatively small grid dimension, a stable support is created.   If no additional current (Z) is used, it is sufficient if the comb prongs (4,4 ') are only electrically conductive in the area of the electrodes (6,7) in order to transmit the current (S) and a support of the sheets ( 1, 2,3) to ensure; the comb prongs (4,4 ') are made of conductive material in their full length, but this is only through which current flows in the area of the electrodes (6,7) transversely to the production direction. In the case of an additional current (Z) equal to zero, the conductors (5, 5 ') and the comb teeth (4,4') can be dispensed with except for the area around the electrodes (6,7).   1. A method for producing a welded sandwich panel made of sheet metal lying on top of one another, the outer sheets being spaced apart and the intermediate sheet in the form of ribs running in the feed direction of the sandwich panel during welding between the outer sheets, with a corrugation between Wellenberg or .   Corrugation trough of the intermediate plate and the opposite, more distant outer plate extending in the feed direction, electrically conductive supports as support for the plates to be welded and as a current bridge, characterized in that after formation of a welding point row (8) in the resistance spot welding process transverse to the feed direction of the plates to be welded ( 1, 2, 3) in the case of stationary supports (4, 4 ') the sandwich panel is moved further by a distance corresponding to the distance (L) between two rows of welding points (8).

Claims (1)

Translated fromGerman
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über die elektrisch leitenden Auflagen (4, 4') zusätzlich zum über die Elektroden (6,7) fliessenden Strom ein weiterer Strom über die Stromschienen (5, 5') zugeleitet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that a further current is supplied via the busbars (5, 5 ') via the electrically conductive pads (4, 4') in addition to the current flowing through the electrodes (6,7).3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, umfassend eine Widerstandsschweisseinrichtung und Einrichtung zum Vorschub der drei verschweissten Bleche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oberer und ein unterer kammartiger Auflagenkörper vorgesehen ist, deren Kammzinken (4,'4') sich in Vorschubrichtung der Bleche (1, 2,3) beim Verschweissen erstrecken, wobei die <Desc/Clms Page number 3> Kammzinken (4, 4') beim Widerstandspunktschweissvorgang zwischen den zu verschweissenden Blechen (1, 2, 3) liegen, wobei jeweils ein Kammzinken (4 bzw. 4') in einem Rippenhohlraum des wellenförmigen Zwischenbleches (2) liegt und wobei die Kammzinken (4, 4') und die Stromschienen (5, 5') gegenüber dem weiterbewegten verschweissten Sandwichpaneel ortsfest verbleiben.3. Device for performing the method according to claim 1 or 2, comprising a resistance welding device and device for feeding the three welded sheets, characterized in that an upper and a lower comb-like support body is provided, the comb teeth (4, '4') The direction of advance of the sheets (1, 2, 3) extends during welding, the <Desc / Clms Page number 3> Comb teeth (4, 4 ') during the resistance spot welding process lie between the sheets (1, 2, 3) to be welded, whereby one comb tooth (4 or 4') lies in a rib cavity of the corrugated intermediate plate (2) and the comb teeth (4 , 4 ') and the busbars (5, 5') remain stationary with respect to the welded sandwich panel which is being moved on.
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