DE4113118C1 - Pendulum roller head with reduced effect on current transfer - for resistance seam welding machines and includes shaft-type rotor carrying electrode roller, fixed in stator, etc. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rollenkopf für eine Wider­ standsnahtschweißmaschine, mit einem Stator, mit einer Elektrodenrolle, die als Rotor an dem Stator drehbar gela­ gert ist, mit einer Gleitkontakt-Stromübertragungseinrich­ tung, die zwischen Stator und Rotor angeordnet und an we­ nigstens einen von ihnen durch Federkraft angepreßt ist, und mit Kanälen zum Hindurchleiten eines Kühlmittels, die im Stator, im Rotor und in der Gleitkontakt-Stromübertra­ gungseinrichtung vorgesehen sind, wobei die Gleitkontakt- Stromübertragungseinrichtung aus wenigstens einer kreis­ ringförmigen Scheibe besteht, die sich radial zwischen Ro­ tor und Stator erstreckt und in ihrem zwischen Innen- und Außenumfang gelegenen Stegteil flexibel ausgebildet ist, nach Patent Nr. 40 20 182.

Ein solcher Rollenkopf, der den Gegenstand des vorgenannten Patents (im folgenden als Hauptpatent bezeichnet) bildet, stellt eine Verbesserung gegenüber Rollenköpfen der aus der US 35 46 655 und aus der US 35 96 225 bekannten Art dar, die als Ersatz für z. B. aus der CH 6 36 548 und der US 41 81 523 bekannte Flüssigkeits-Rollenköpfe nicht ge­ eignet sind. Solche Flüssigkeits-Rollenköpfe werden zum Schweißen innerhalb von engen Dosenkörpern benutzt. Zwi­ schen dem Stator und dem Rotor ist ein Ringspalt vorgese­ hen, in welchem sich ein flüssiges Metall befindet, bei­ spielsweise Quecksilber oder eine Galliumlegierung, das zur Stromübertragung von dem Stator auf den Rotor dient. Da solche Rollenköpfe eine sorgfältige Abdichtung und eine ständige Kontrolle dieser Abdichtung erfordern und da die verwendeten flüssigen Metalle kein besonders guter Wärme­ leiter und im Vergleich zu Kupfer auch kein guter elektri­ scher Stromleiter sind und sich überdies bei der Verwendung einer Galliumlegierung Probleme dadurch einstellen können, daß diese Metallegierung sich bereits bei nicht sehr weit unter der Raumtemperatur liegenden Temperaturen verfestigt, versucht man, die Flüssigkeit als Gleitkontakt-Stromüber­ tragungseinrichtung zu vermeiden und durch nichtflüssige metallische Gleitkontakte zu ersetzen. Da die oben erwähn­ ten bekannten Rollenköpfe mit innenliegender Gleitkontakt- Stromübertragungseinrichtung hinsichtlich des Stromübertra­ gungsvermögens und der Lebensdauer aber den Flüssigkeits- Rollenköpfen unterlegen sind, weil sie aufwendige Bürsten­ konstruktionen als Gleitkontakt-Stromübertragungseinrich­ tung oder als Bestandteil derselben aufweisen, ist der Rol­ lenkopf gemäß dem Hauptpatent geschaffen worden, der mit den bislang verwendeten Flüssigkeits-Rollenköpfen, die er ersetzen soll, hinsichtlich Einbaumaßen, Stromübertragungs­ vermögen und Lebensdauer vergleichbar ist und außerdem in der Gleitkontakt-Stromübertragungseinrichtung zwischen Sta­ tor und Rotor einen Kontaktdruck aufweist, der durch Vibra­ tionen, Exzentrizität usw. praktisch unbeeinflußt bleibt. Erreicht wird das dadurch, daß die Gleitkontakt- Stromübertragungseinrichtung aus wenigstens einer kreis­ ringförmigen Scheibe besteht, die sich radial zwischen Ro­ tor und Stator erstreckt und in ihrem zwischen Innen- und Außenumfang gelegenen Stegteil flexibel ausgebildet ist. Darüber hinaus kommt der Rollenkopf nach dem Hauptpatent mit einer minimalen Anzahl von Einzelteilen aus, was die Herstellungskosten, den Wartungsaufwand und den Verschleiß beträchtlich verringert.

Der praktische Einsatz des Rollenkopfes nach dem Hauptpa­ tent hat gezeigt, daß ein großer Bedarf besteht, das Strom­ übertragungsprinzip dieses Rollenkopfes auf weiteren Gebie­ ten nutzbar zu machen.

Es ist demgemäß Aufgabe der Erfindung, den Einsatzbereich des Rollenkopfes nach dem Hauptpatent zu erweitern.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einem Rollenkopf der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß für einen Ein­ satz des Rollenkopfes als Pendelrollenkopf, bei dem der Ro­ tor als Welle ausgebildet ist, die an einem Ende die Elek­ trodenrolle trägt und mit dem anderen Ende in dem Stator des Pendelrollenkopfes drehbar gelagert ist, die Scheibe als Gleitkontakt-Stromübertragungseinrichtung im Bereich des anderen Endes der Welle zwischen der Welle und dem Sta­ tor angeordnet ist.

Im Grunde treten bei einem bekannten Pendelrollenkopf, wie er in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, die den Fig. 3 bzw. 4 der DE 37 10 875 C2 entsprechen, die gleichen Probleme wie bei den eingangs erwähnten bekannten Flüssigkeits-Rol­ lenköpfen auf. Der Erfindung liegt die überraschende Er­ kenntnis zugrunde, daß das Stromübertragungsprinzip des Rollenkopfes nach dem Hauptpatent, bei dem es sich um einen sogenannten inneren Rollenkopf handelt, ohne weiteres auf einen bekannten Pendelrollenkopf der genannten Art übertra­ gen werden kann, indem die bei diesem vorhandene Stromüber­ tragung durch flüssiges Metall durch die kreisringförmige Scheibe mit flexibel ausgebildetem Stegteil ersetzt und diese Scheibe als Gleitkontakt-Stromübertragungseinrichtung im Bereich des anderen Endes der Welle des Pendelrollen­ kopfes zwischen der Welle und dem Stator des Pendelrollen­ kopfes angeordnet wird. Die Funktionen von Rotor und Stator werden dabei gegenüber dem Rollenkopf nach dem Hauptpatent vertauscht, d. h. bei dem Pendelrollenkopf ist nunmehr der Stator außen und der Rotor innen. Das bietet die gleichen Vorteile wie bei dem inneren Rollenkopf, nämlich die mit der Verwendung flüssigen Metalls verbundenen Probleme wer­ den beseitigt, der Einfluß von äußeren mechanischen Ein­ flüssen auf die Stromübertragung wird eliminiert, da der Stegteil der Gleitkontakt-Scheibe bei Exzentrizität, Vibra­ tionen usw. axial und radial ausweichen kann, und auch der Pendelrollenkopf nach der Erfindung kommt mit einer minima­ len Anzahl von Einzelteilen aus, was die Herstellungsko­ sten, den Wartungsaufwand und den Verschleiß beträchtlich verringert. Zusätzlich läßt sich die Forderung erfüllen, daß die bestehende Konstruktion des Pendelrollenkopfes im wesentlichen nicht verändert zu werden braucht, so daß also bestehende Pendelrollenköpfe mit der erfindungsgemäßen Gleitkontakt-Stromübertragungseinrichtung nachgerüstet wer­ den können, d. h. diese im Austausch für das flüssige Metall eingesetzt werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden den Ge­ genstand der Unteransprüche.

In der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 ist der Aufbau des Stegteils besonders einfach und ermöglicht eine problemlose Übertragung von sehr hohen Schweißströmen.

Die Ausgestaltungen der Erfindung nach den Ansprüchen 3 bis 6 ermöglichen die zweckmäßige Wahl von im Gleitkontaktbe­ reich eingesetzten Gleitkontaktringen. So lassen sich Kon­ taktringe aus Hartsilber fest mit einem flexiblen Kupferge­ flecht verbinden (z. B. durch Elektronenstrahlschweißung), die am Außenumfang wiederum in kupferne Kontaktringe gefaßt (verschweißt) sind. Anstelle von Hartsilber kann auch eine Verbindung von Silber/Graphit oder aber versilbertes oder vergoldetes Kupfer zur Anwendung gelangen. Wenn mit einem Zwischenring gearbeitet wird, so werden anstelle der Sil­ berkontaktringe Kupferkontaktringe oder versilberte oder vergoldete Kupferkontaktringe an das flexible Kupferge­ flecht geschweißt oder gelötet, und der Hartsilber- oder Silber/Graphit- oder versilberte/vergoldete Zwischenring wird als billiges Verschleißteil an dem Stator oder Rotor festgeklemmt.

Die Ausgestaltung der Erfindung nach den Ansprüchen 7 und 8 ermöglicht die Verwendung einer Scheibe ohne Eigensteifig­ keit, da sich die Scheibenanpreßfederkraft einfach durch eine Tellerfeder erzeugen läßt.

In der Ausgestaltung der Erfindung nach den Ansprüchen 9 und 10 erfolgt die Kühlung des Pendelrollenkopfes durch eine spezielle ölhaltige Emulsion, die die Gleitkontaktflä­ chen nicht nur intensiv kühlt, sondern zusätzlich auch schmiert. Gegenüber gewöhnlichem Wasser hat ein solches Kühlmittel den Vorteil, daß die Kontakte nicht durch Kalk oder sonstige Verunreinigungen verschmutzt werden. Die ver­ wendete Emulsion ist stabil und vor allem lebensmitteltaug­ lich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden un­ ter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen inneren Rollenkopf gemäß dem Haupt­ patent,

Fig. 2 eine Teillängsschnittansicht eines erfin­ dungsgemäßen Pendelrollenkopfes mit der gleichen Gleitkontakt-Stromübertragungs­ einrichtung wie der Rollenkopf nach Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung einer Ein­ zelheit des Pendelrollenkopfes nach Fig. 2, aus der der Aufbau einer als Gleitkon­ takt-Stromübertragungseinrichtung dienen­ den kreisringförmigen Scheibe besser er­ sichtlich ist,

Fig. 4 einen bekannten Pendelrollenkopf für eine Widerstandsnahtschweißmaschine und

Fig. 5 eine Teillängsschnittansicht des Pendel­ rollenkopfes nach Fig. 4.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines aus dem eingangs er­ wähnten Hauptpatent bekannten Rollenkopfes 10 für eine nicht dargestellte Widerstandsnahtschweißmaschine zum Wi­ derstands-Rollennahtschweißen von Dosenkörpern. Der Rollen­ kopf 10 hat einen als zweiteilige Achse ausgebildeten Sta­ tor 12, auf dem ein Rotor 14 mittels Kugellagern 16, 16′ drehbar gelagert ist. (Gleiche, aber mit einem hochgesetz­ ten Strich versehene Bezugszahlen bezeichnen jeweils das andere Teil eines Paares von gleich ausgebildeten Teilen.) Der Stator 12 wird an dem freien Ende eines ebenfalls nicht dargestellten Schweißarms der Widerstandsnahtschweißma­ schine elektrisch gut leitend festgeklemmt. Der Schweißarm und der Stator 12 führen im Betrieb der Widerstandsnaht­ schweißmaschine den Schweißstrom und bestehen deshalb (ebenso wie der Rotor 14) aus elektrisch gut leitendem Werkstoff, vorzugsweise aus Kupfer. Dieser Schweißstrom ist von dem Stator 12 auf den Rotor 14 zu übertragen, der ihn, vorzugsweise über einen nicht dargestellten Elektrodendraht zur Schweißstelle überträgt. Zur Stromübertragung zwischen Stator und Rotor ist eine insgesamt mit 24 bezeichnete Gleitkontakt-Stromübertragungseinrichtung vorgesehen, die zwei kreisringförmige Scheiben 26, 26′ aufweist, welche sich in gegenseitigem axialen Abstand radial zwischen Rotor und Stator erstrecken und in ihrem zwischen Innen- und Au­ ßenumfang gelegenen Stegteil 28, 28′ flexibel ausgebildet sind.

Die beiden flexiblen Gleitkontakt-Scheiben 26, 26′ bestehen jeweils aus einem Kupfergeflecht, an dem am Außenumfang der Scheibe jeweils ein Kontaktring 30, 30′ auf dem Stegteil 28, 28′ axial befestigt (z. B. verschweißt) ist und an dem am Innenumfang der Scheibe jeweils ein Axialgleitkontakt­ ring 32, 32′ auf dem Stegteil axial befestigt (z. B. elektronenstrahlverschweißt) ist. Der Rotor 14 hat an sei­ nem Innenumfang einen Flansch 34, an dem die Scheiben 26, 26′ mittels nicht dargestellter Schrauben elektrisch gut leitend befestigt sind. Jeder Axialgleitkontaktring 32, 32′ ist mit einer zugeordneten ringförmigen Kontaktfläche 36, 36′ des Stators in Gleitkontakt. Zum Anpressen der Scheiben 26, 26′ an den Stator 12 ist zwischen den Scheiben eine Federeinrichtung in Form eines Tellerfederpakets 40 vorge­ sehen. Dessen Tellerfedern erzeugen den notwendigen Kon­ taktdruck zwischen den Axialgleitkontaktringen 32, 32′ und den diesen zugeordneten ringförmigen Kontaktflächen 36, 36′ des Stators 12.

Der Innenraum zwischen dem Stator 12 und dem Rotor 14 ist auf in Fig. 1 dargestellte Weise mittels O-Ringen und Wel­ lendichtungen abgedichtet. Da der Rotor 14 und die Gleit­ kontaktflächen intensiv gekühlt werden müssen, sind zum Hindurchleiten eines Kühlmittels durch den Rollenkopf 10 Kanäle 52, 52′ und 53, 53′ im Stator 12, Kanäle 54 im Rotor 14 und Kanäle 55′ in den flexiblen Gleitkontakt-Scheiben vorgesehen (den Kanälen 55′ entsprechende Kanäle, die in der Scheibe 26 vorgesehen sind, sind in Fig. 1 nicht sicht­ bar). Kühlmittel wird im Betrieb der Widerstandsnaht­ schweißmaschine in den Kanal 52 eingeleitet und strömt durch den Kanal 53, durch die nicht sichtbaren Kanäle der Scheibe 26, durch die Kanäle 54 und 55′ und schließlich zu­ rück durch die Kanäle 53′ und 52′.

Im folgenden wird nun der Einsatz des vorstehend beschrie­ benen Rollenkopfes als Pendelrollenkopf beschrieben, ge­ nauer gesagt, die Verwendung der Gleitkontakt-Stromübertra­ gungseinrichtung des vorstehend beschriebenen Rollenkopfes als Ersatz für die mit flüssigem Metall arbeitende Strom­ übertragungseinrichtung eines bekannten Pendelrollenkopfes. Zum besseren Verständnis wird zunächst ein aus der DE-C2­ 37 10 875 bekannter Pendelrollenkopf unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 näher beschrieben.

Fig. 4 zeigt einen Pendelrollenkopf 120 einer nur teilweise dargestellten Widerstandsnahtschweißmaschine zum Schweißen von Dosenrümpfen. Zargen für die zu formenden Dosenrümpfe werden in zylindrische Form gebracht, mittels einer nicht dargestellten Z-Schiene an der Stelle der herzustellenden Längsnaht zur Überlappung gebracht und in diesem Zustand zur Längsnahtschweißung zwischen eine obere Elektrodenrolle 108 und eine untere Elektrodenrolle 111 mittels einer eben­ falls nicht sichtbaren, Transportklinken tragenden Trans­ portkette eingeführt. All das ist bekannt, z. B. aus der auf die Anmelderin selbst zurückgehenden DE-OS 25 59 671, und braucht deshalb hier nicht näher beschrieben zu werden.

über eine erste Stromschiene 118 wird der Schweißstrom aus einem nicht dargestellten Schweißtransformator zugeführt. Eine Hälfte 120b eines Stators des Pendelrollenkopfes 120 ist mit einem benachbarten Teil 118c der ersten Strom­ schiene 118 durch flexible Strombänder 122 auf weiter unten noch näher erläuterte Weise elektrisch leitend verbunden. Der Pendelrollenkopf 120 hat einen Pendelarm 123 in Form einer mit einem Tragflansch 133 versehenen hohlen Welle, die an ihrem einen Ende in der anderen, rechten Hälfte 120a des Stators drehbar gelagert ist und an ihrem anderen Ende die obere Elektrodenrolle 108 trägt. Die Elektrodenrolle 108 benötigt in ihrem Inneren lediglich eine Kühlung, wofür Kühlflüssigkeit (z. B. Wasser) über die hohle Welle 123 zu­ geführt und abgeleitet wird. Die Elektrodenrolle 108 ent­ hält aber keine Gleitkontakt-Stromübertragungseinrichtung wie der Rollenkopf 10 nach Fig. 1, da die Stromübertragung bereits auf die rotierende Welle 123 im Bereich des Stators 120a, 120b des Pendelrollenkopfes 120 erfolgt.

Die elektrische Rückleitung, d. h. die von der unteren Elek­ trodenrolle 111 zurück zum Schweißtransformator führende elektrische Leitung besteht aus einem an einem Ende die un­ tere Elektrodenrolle 111 tragenden und am anderen Ende mit einer zweiten, zum Schweißtransformator führenden Strom­ schiene (nicht dargestellt) verbundenen Unterarm 127.

Der Pendelrollenkopf 120 ist nach dem Prinzip einer austa­ rierten Waage aufgebaut, dergestalt, daß seine Pendellage­ rung 121 das gesamte Gewicht trägt und die obere Elektro­ denrolle 108 praktisch gewichtsfrei auf der unteren Elek­ trodenrolle 111 ruht. Zum Einstellen einer bestimmten An­ drückkraft ist eine nicht dargestellte Feder vorgesehen, die von oben her auf die Achse der oberen Elektrodenrolle 108 drückt. An dem anderen Ende des Pendelarms 123, das in der rechten Hälfte 120a des Stators des Pendelrollenkopfes 120 drehbar gelagert ist, ist ein Zahnkranz 139 befestigt, über den mittels einer Kette 141 der Pendelarm 123 und da­ mit die obere Elektrodenrolle 108 in Drehung versetzbar ist. Über die obere Elektrodenrolle 108 ist eine Drahtelek­ trode 142 geführt. Eine gleiche Drahtelektrode 143 ist über die untere Elektrodenrolle 111 geführt. Diese Drahtelektro­ den dienen dem Zweck, die Verunreinigung der Elektroden­ rollen durch das Eingehen einer Verbindung mit Metall des Schweißgutes (z. B. Zinn, wenn Dosenrümpfe aus Weißblech zu schweißen sind) zu verhindern, was aus der oben erwähnten DE-OS 25 59 671 und aus der ebenfalls auf die Anmelderin zurückgehenden DE-Patentschrift 35 16 397 bekannt ist und daher ebenfalls hier nicht weiter erläutert zu werden braucht. Die rechte Hälfte 120a des Stators des Pendelrol­ lenkopfes 120 enthält gemäß Fig. 5 Wälzlager 137 zur Drehlagerung des Pendelarms 123. Die in Fig. 5 links darge­ stellte Hälfte 120b des Stators enthält zwischen zwei Dichtringen 144 eine Ringkammer 146, welche mit Flüssigme­ tall gefüllt ist, das zur Stromübertragung vom Stator auf den Pendelarm 124 dient. Diese Stromübertragung durch das in der Ringkammer enthaltene Flüssigmetall wird auf im fol­ genden beschriebene Weise durch eine Stromübertragung nach dem Prinzip des in Fig. 1 dargestellten Rollenkopfes 10 er­ setzt, wozu nun auf die Fig. 2 und 3 Bezug genommen wird.

In den Fig. 2 und 3 tragen gleiche Teile wie in den Fig. 1, 4 und 5 gleiche, jedoch um 200 bzw. 100 erhöhte Bezugszah­ len. Außerdem ist die Darstellung in den Fig. 2 und 3 spie­ gelbildlich zu der in den Fig. 4 und 5. So befindet sich die Statorhälfte 220a in den Fig. 2 und 3 links statt rechts von der Statorhälfte 220b.

Die Hälfte 220a des Stators enthält die Wälzlager 237 zur Drehlagerung des Pendelarms 223. Die Wälzlager 237 sind von der Hälfte 220a des Stators mittels Isolierstoffbüchsen 222 elektrisch isoliert. Die Stromübertragung auf die Hälfte 220b des Stators, die von dessen Hälfte 220a isoliert sein kann, erfolgt mittels in den Fig. 2 und 3 nicht dargestell­ ter Strombänder auf mit Bezug auf die Fig. 4 und 5 be­ schriebene Weise. Der Pendelarm 223 ist wiederum als hohle Welle mit einer Bohrung 225 ausgebildet. Über die Bohrung 225 wird der Elektrodenrolle, die am rechten, in den Fig. 2 und 3 nicht sichtbaren Ende des Pendelarms 223 befestigt ist, Wasser über das in Fig. 2 links dargestellte Ende zu­ geführt, das auch über die Bohrung 225 und das linke Ende auf nicht näher dargestellte Weise wieder abgeleitet wird.

Die rechte Hälfte 220b des Stators führt den Schweißstrom und besteht deshalb ebenso wie der Pendelarm 223 aus elek­ trisch gut leitendem Werkstoff, vorzugsweise aus Kupfer. Dieser Schweißstrom ist von der Statorhälfte 220b auf den als hohle Welle 223 mit angeflanschter Elektrodenrolle aus­ gebildeten Rotor zu übertragen, wobei die Elektrodenrolle den Schweißstrom zur Schweißstelle überträgt, wie oben mit Bezug auf Fig. 4 beschrieben. Zur Stromübertragung zwischen Stator und Rotor ist eine insgesamt mit 224 bezeichnete Gleitkontakt-Stromübertragungseinrichtung vorgesehen, die eine kreisringförmige Scheibe 226 aufweist, welche sich zwischen Stator und Rotor erstreckt und in ihrem zwischen Innen- und Außenumfang gelegenen Stegteil 228 flexibel aus­ gebildet ist.

Die flexible Gleitkontakt-Scheibe 226 besteht aus einem Kupfergeflecht, an dem am Außenumfang der Scheibe ein Kontaktring 230 auf dem Stegteil 228 axial befestigt (z. B. verschweißt) ist und am Innenumfang der Scheibe ein Axial­ gleitkontaktring 232 auf dem Stegteil axial befestigt (z. B. elektronenstrahlverschweißt) ist. Die Hälfte 220b des Sta­ tors ist mit einer ringförmigen Schulter 234 versehen, an der die Scheibe 226 mittels Schrauben 235 elektrisch gut leitend befestigt ist. Der Axialgleitkontaktring 232 ist mit einer zugeordneten ringförmigen Kontaktfläche 236 des Pendelarms 223 in Gleitkontakt. Der Pendelarm 223 ist mit einem Gegenkontaktring 238 versehen, der somit auch ein Teil der Gleitkontakt-Stromübertragungseinrichtung 224 ist und die ringförmige Kontaktfläche 236 aufweist. In dem dar­ gestellten Ausführungsbeispiel ist der Gegenkontaktring 238 mit einem weiteren Ringbund 260 mittels Schrauben 262 ver­ schraubt, wobei der Ringbund 260 mit der Welle 223 drehfest verbunden ist und sich auf der in Fig. 2 linken Seite an einem Flansch 264 der Welle 223 abstützt. Der Ringbund 260 ist mit der Welle 223 elektrisch gut leitend verbunden und besteht ebenso wie der Gegenkontaktring 238 vorzugsweise aus Kupfer. Zum Anpressen des Axialgleitkontaktringes 232 an die ringförmige Kontaktfläche 236 dient eine Tellerfeder 240. Die Tellerfeder drückt an ihrem radial inneren Ende gegen einen Anpreßring 266, der einen weiteren, stationären Teil der Gleitkontakt-Stromübertragungseinrichtung 224 bil­ det und seinerseits gegen die Scheibe 226 drückt, um den notwendigen Kontaktdruck zwischen dem Axialgleitkontaktring 232 und der diesem zugeordneten ringförmigen Kontaktfläche 236 zu erzeugen. Die Tellerfeder 240 stützt sich mit ihrem radial äußeren Ende an der Innenseite eines Verschlußdec­ kels 268 ab, der in die Hälfte 220b des Stators eingepaßt und mittels Schrauben 270 daran befestigt ist. Die Statorhälften 220a und 220b sind mittels Schrauben 272 an­ einander befestigt.

Die Ringkammer 246 in der Statorhälfte 220b ist auf in Fig. 2 dargestellte Weise mit Hilfe eines O-Ringes 243 und mit­ tels Wellendichtungen 244, 244′ abgedichtet. Da die Gleit­ kontakt-Stromübertragungseinrichtung 224 sowie der Rotor 223 und der Stator 220a, 220b gekühlt werden müssen, sind zum Hindurchleiten eines Kühlmittels durch den Pendel­ rollenkopf 210 Kanäle 252 und 254 im Stator und Kanäle 253 und 253′ im stationären Anpreßring 266 bzw. im mit der Welle 223 umlaufenden Gegenkontaktring 238 vorgesehen. Diese Kanäle haben keine Verbindung mit der Bohrung 225 der Welle 223, so daß hier ein anderes Kühlmittel als für die Elektrodenrolle eingesetzt werden kann. Dieses andere Kühl­ mittel wird über den Kanal 252 in den Stator eingeleitet, strömt durch den Kanal 254 in die Ringkammer 246, in wel­ cher sich die Gleitkontakt-Stromübertragungseinrichtung 224 befindet, geht durch die Kanäle 253 und die Kanäle 253′ hindurch und gelangt zu einem nicht dargestellten Auslaß, was alles durch Pfeile in Fig. 2 angedeutet ist. Der Kreis­ lauf der Emulsion ist so von dem Kreislauf des Kühlwassers völlig getrennt.

Zur Kühlung und gleichzeitigen Schmierung wird eine stabile und vor allem lebensmitteltaugliche Emulsion als Kühlmittel verwendet, die aus 82% Wasser, 15% Rapsöl und 3% Emulgator besteht. Der Emulgator ML-55-F der Hefti AG, Zürich, hat sich als besonders geeignet erwiesen. Nähere Einzelheiten über diesen Emulgator finden sich auf dem technischen Da­ tenblatt Nr. 3.201-d der Hefti AG.

Zur Herstellung der Emulsion werden Wasser, Rapsöl und Emulgator zusammengeschüttet und in einer eigens dafür vor­ gesehenen Mischeinheit (Leitstrahlmischer, evtl. mit Dispergierkopf) wenige Minuten vermengt, bis eine einwand­ freie Mischung erreicht ist. Falls eine solche Mischeinheit nicht zur Verfügung stehen sollte, kann die Emulsion auch mit einer an der Widerstandsnahtschweißmaschine angebauten Kühleinheit hergestellt werden. Der Vorgang wäre derselbe, jedoch beträgt die Zeit der Vermischung dann 10-18 Stun­ den. Die Temperatur während des Mischvorganges sollte stets zwischen 15 und 50 Grad Celsius betragen. Zur Verlängerung der Haltbarkeit kann der Emulsion ggf. ein Stabilisator beigemischt werden (wie bei Kühl- und Schmiermitteln von Werkzeugmaschinen). Die Temperatur während der Lagerung der Emulsion sollte zwischen 15 und 50 Grad Celsius liegen.

Falls die Menge der Emulsion während der Dosenproduktion zu stark abnehmen sollte (z. B. wegen Verdunstung), könnte diese, ohne die Produktion zu unterbrechen, einfach in den Bestandteilen Wasser, Rapsöl und Emulgator der Kühleinheit zugegeben werden.

Beim Verkauf der Emulsion besteht aus Transportgründen wei­ ter die Möglichkeit, die Emulsion in Form eines Konzentrats herzustellen. Dieses Konzentrat kann so zusammengesetzt sein, daß es vom Verbraucher nur noch im Verhältnis von z. B. 1 : 4 mit Wasser anzurühren wäre (Konzentrat: Rapsöl 75%, Emulgator 15% und Wasser 10%).

Der Axialgleitkontaktring 232 besteht vorzugsweise aus Hartsilber oder Silber/Graphit. Er kann aber auch aus Kup­ fer bestehen und an das flexible Kupfergeflecht, das den Stegteil 228 der Scheibe 226 bildet, angeschweißt oder an­ gelötet sein. Die zugeordnete ringförmige Kontaktfläche 236, die an dem Gegenkontaktring 238 gebildet ist, kann aus Kupfer, aus Hartsilber, aus Silber/Graphit oder aus versilbertem/vergoldetem Kupfer gebildet sein. Kontaktringe aus Kupfer sind mit dem Kupfergeflecht des Stegteils 228 besser verschweiß- oder verlötbar.

In der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform ist der Kontaktring 230 am Stator befestigt, und die Strom­ übertragung erfolgt von dem stationären Axialgleitkontakt­ ring 232 auf den Pendelarm 223. Statt dessen könnte aber auch der Kontaktring 230 innen vorgesehen und an der Welle 223 befestigt sein, und der Axialgleitkontaktring 232 könnte radial außen angeordnet sein, so daß an dieser Stelle die Stromübertragung vom Stator auf die flexible Scheibe 226 erfolgen würde. Diese Variante ist ebenso wie die übrigen Varianten der Gleitkontakt-Stromübertragungs­ einrichtung, welche den Gegenstand des Hauptpatents bilden, bei dem hier beschriebenen Pendelrollenkopf ohne weiteres anwendbar, ohne daß das hier näher dargestellt oder be­ schrieben zu werden braucht. Insbesondere ist auch bei dem Pendelrollenkopf zur Stromübertragung eine Scheibe einsetz­ bar, die wie bei dem Rollenkopf gemäß Hauptpatent statt ei­ nes Stegteils aus Kupfergeflecht einen Stegteil aus federn­ den Speichen hat, wobei die gesonderte Federeinrichtung 240 nicht erforderlich ist.

Claims (10)

1. Rollenkopf für eine Widerstandsnahtschweißmaschine, mit einem Stator, mit einer Elektrodenrolle, die als Rotor an dem Stator drehbar gelagert ist, mit einer Gleitkontakt- Stromübertragungseinrichtung, die zwischen Stator und Rotor angeordnet und an wenigstens einen von ihnen durch Feder­ kraft angepreßt ist, und mit Kanälen zum Hindurchleiten ei­ nes Kühlmittels, die im Stator, im Rotor und in der Gleit­ kontakt-Stromübertragungseinrichtung vorgesehen sind, wobei die Gleitkontakt-Stromübertragungseinrichtung aus wenig­ stens einer kreisringförmigen Scheibe besteht, die sich ra­ dial zwischen Rotor und Stator erstreckt und in ihrem zwi­ schen Innen- und Außenumfang gelegenen Stegteil flexibel ausgebildet ist, nach Patent Nr. 40 20 182 dadurch gekennzeichnet, daß für einen Einsatz des Rollen­ kopfes als Pendelrollenkopf (210), bei dem der Rotor als Welle (223) ausgebildet ist, die an einem Ende die Elektro­ denrolle trägt und mit dem anderen Ende in dem Stator (220a) des Pendelrollenkopfes (210) drehbar gelagert ist, die Scheibe (226) als Teil der Gleitkontakt-Strom­ übertragungseinrichtung (224, 238, 266) im Bereich des an­ deren Endes der Welle (223) zwischen der Welle (223) und dem Stator (220a, 220b) angeordnet ist.

2. Rollenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stegteil (228) aus einem Kupfergeflecht besteht.

3. Rollenkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Scheibe (226) wenigstens am Innen- oder Auße­ numfang mit einem Kontaktring (230, 232) versehen und am anderen Umfang am Rotor oder Stator (220a, 220b) befestigt ist.

4. Rollenkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (226) am Innen- und Außenumfang mit einem Kon­ taktring (230, 232) versehen ist, der auf dem Stegteil (228) axial befestigt ist.

5. Rollenkopf nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß wenigstens ein Kontaktring (232) der Scheibe (226) ein Axialgleitkontaktring ist, der mit einer ringförmigen Kontaktfläche (236) des Stators (220a, 220b) oder Rotors in axialem Gleitkontakt ist.

6. Rollenkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Axialgleitkontaktring (232) aus Hartsilber oder Sil­ ber/Graphit oder versilbertem/vergoldetem Kupfer und die zugeordnete ringförmige Kontaktfläche (236) aus Kupfer oder vergoldetem Kupfer besteht.

7. Rollenkopf nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß zum Erzeugen der Scheibenanpreßfederkraft eine Fe­ dereinrichtung (240) auf der von der zugeordneten ringför­ migen Kontaktfläche (236) abgewandten Seite des Axialgleit­ kontaktringes (232) angeordnet und am Stator oder Rotor (220a, 220b) abgestützt ist.

8. Rollenkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung aus wenigstens einer Tellerfeder (240) besteht.

9. Rollenkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel eine ölhaltige Emulsion ist, die zugleich als Schmiermittel dient.

10. Rollenkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion aus 82% Wasser, 15% Rapsöl und 3% Emulgator besteht.