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CH469524A - Resistance flash butt welding process and device for carrying out the process - Google Patents

Resistance flash butt welding process and device for carrying out the process

Info

Publication number
CH469524A
CH469524A CH152867A CH152867A CH469524A CH 469524 A CH469524 A CH 469524A CH 152867 A CH152867 A CH 152867A CH 152867 A CH152867 A CH 152867A CH 469524 A CH469524 A CH 469524A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
clamping
jaws
welding
piece
jaw
Prior art date
Application number
CH152867A
Other languages
German (de)
Inventor
Ivanovich Kuchuk-Yatsen Sergei
Konstantinovich Lebed Vladimir
Alexeevich Sakharnov Vasily
Original Assignee
Inst Elektroswarki Patona
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Elektroswarki Patona filed Critical Inst Elektroswarki Patona
Priority to CH152867A priority Critical patent/CH469524A/en
Publication of CH469524A publication Critical patent/CH469524A/en
Priority to CH404871A priority patent/CH555215A/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/04Flash butt welding
    • B23K11/046Apparatus therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Description

  

  Widerstands-Abbrennstumpfschweissverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens    Die     Erfindung    bezieht sich auf ein     Widerstands-          Abbrennstumpfschweissverfahren    und eine Vorrich  tung zur     Durchführung    dieses Verfahrens, mit deren  Hilfe das Einspannen der Schweissstücke in Wider  stands-Stumpfschweissmaschinen erfolgen kann.  



  Das vorgeschlagene Verfahren kann in allen Indu  striezweigen Anwendung     finden,    wo das     Widerstands-          Stumpfschweissen    verwendet wird, insbesondere beim  Schweissen von Teilen mit grossem Querschnitt sowie       in    den Fällen, wo eine hohe Leistung der     Schweissma-          schine    erforderlich ist.  



  Bekannt sind Widerstands-Abbrennstumpfschweiss  verfahren, bei denen die Schweissstücke fortlaufend  aneinander geführt werden, ohne dass ein Andrücken  deren Stossflächen vor dem Stauchmoment erfolgt.  



  Bei den bekannten Verfahren wird das     Aneinan-          derführen    der Schweissstücke mit konstanter Ge  schwindigkeit bzw. mit fortlaufend anwachsender Ge  schwindigkeit vorgenommen.  



  Bei den bekannten Widerstands-Stumpfschweiss  verfahren geht ein bedeutender Teil der Energie, die  an den Stossflächen der Schweissstücke zugeführt wird,  nutzlos verloren infolge von Kontaktexplosionen, zu  denen es an Berührungsstellen feiner Unebenheiten an  den Oberflächen der aneinandergeführten Stirnflächen  kommt, welche beim Durchfliessen eines stärkeren  Stromes zu schmelzen anfangen. Dabei geht ein bedeu  tender Teil des Metalls der     Schweissstücke    unwieder  bringlich verloren, was eine erhöhte Schweisszugabe  erforderlich macht.  



       Infolge    grosser Energieverluste ist bei bekannten  Schweissverfahren keine hinreichend tiefe     Durchwär-          mung    der Stossflächen der Schweissstücke zu erzielen.  Deshalb werden diese Verfahren zum Schweissen von  Teilen mit grossem Querschnitt nicht verwendet, da  deren einwandfreie Schweissung erst bei unbedingter  Durchwärmung der Stossflächen der Schweissstücke  auf eine grosse Tiefe möglich ist.    Ausserdem sind, um Schweissstücke mit konstanter  bzw. anwachsender Annäherungsgeschwindigkeit abzu  brennen, Widerstands-Stumpfschweissmaschinen von  einer hohen     elektrischen:    Leistung     erforderlich.     



  Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseiti  gung der obengenannten Nachteile.  



  Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein sol  ches Widerstands-Abbrennstumpfschweissverfahren zu  entwickeln, das bei minimaler Leistung der Wider  stands-Stumpfschweissmaschine - die zweckmässig  eine Einrichtung zum Einspannen eines der     Schweiss-          stücke    enthält, - eine einwandfreie Schweissung von  Teilen ermöglicht, insbesondere von solchen mit gros  sem Querschnitt, wobei minimaler     Energieaufwand     sowie möglichst niedrige Metallverluste beim Abbren  nen gewährleistet werden sollen.  



  Diese Aufgabe wird mit Hilfe des     Widerstands-          Abbrennstumpfschweissverfahrens    gelöst, bei dem die  Schweissstücke fortlaufend aneinander geführt werden,  ohne dass ein Andrücken deren Stossflächen vor dem  Stauchmoment erfolgt, wobei erfindungsgemäss die  Geschwindigkeit der gegenseitigen Annäherung der  Schweissstücke in gleichen Zeitabständen kurzzeitig  erhöht wird.  



  Die kurzzeitigen Erhöhungen der Geschwindigkeit  der gegenseitigen Annäherung der Schweissstücke er  folgen zweckmässigerweise mittels Schwingungsbewe  gungen, die mindestens einem der Schweissstücke in       Richtung    deren gegenseitigen Annäherung erteilt wer  den.  



  Vorzugsweise können die Schwingungsbewegungen  mit einer Frequenz von mindestens 1 Hz und einer  Schwingungsamplitude, welche die Entstehung von  Kurzschlüssen der     Stossflächen    der Schweissstücke  ausschliesst, erfolgen.  



  Die Vorrichtung zur Durchführung des     erfindungs-          gemässen    Verfahrens mit stromzuführenden     Spannbak-          ken    zum     Einspannen    eines der Schweissstücke in die       Widerstands-Stumpfschweissmaschine    sowie mit einem  Führungskörper für jede Spannbacke, die eine Spann-      kraft auf diese Backen übertragen, und von welchen       Führungskörpern    mindestens einer mit einem Ein  spannantrieb verbunden ist, ist dadurch gekennzeich  net,

   das jede     stromzuführende        Spannbacke    gegenüber  ihrem zugeordneten Führungskörper längs der     Stauch-          aclLse    des     eingespannten    Schweissstückes verschiebbar  angeordnet ist.  



  Dies kann dadurch erreicht werden, dass die strom  zuführenden     Spannbacken    vorzugsweise gegen     Wälz-          führungen    anliegen, die zweckmässig     in    von Anschlä  gen begrenzten Nuten angeordnet sind. Diese Nuten  können in den Führungskörpern vorgesehen sein, die  die Spannkraft auf diese Backen übertragen, wobei  zwischen Backen und Anschlägen vorzugsweise ein  Spiel vorgesehen ist, das der Schwingungsamplitude  des Schweissstückes entspricht.  



  Zur Verschiebung der stromzuführenden Spann  backen zusammen mit dem zwischen diesen einge  spannten Schweissstück längs dessen Stauchachse kann  ein Einzelantrieb vorgesehen sein, der     mindestens    auf       eine    Backe einwirkt.  



  Der Einzelantrieb besitzt vorzugsweise einen Elek  tromotor, der ein Exzenterwerk in Drehung versetzt,  das mit der stromzuführenden Backe in bevorzugter  Ausgestaltung mittels eines Hebelwerks verbunden sein  kann.  



  Der erwähnte Einzelantrieb kann auch dann ver  wendet werden, wenn das Hebelwerk zweckmässig  über     einen    Bügel unmittelbar auf das Schweissstück  einwirkt.  



  Die Erfindung gewährleistet eine     einwandfreie     Schweissung von Teilen, insbesondere von solchen mit       grossem    Querschnitt, unter minimalen Verlusten an  Metall der Schweissstücke und an Energie, die beim  Abbrennen aufgebraucht werden, wodurch die Lei  stung der Widerstands-Stumpfschweissmaschine erhöht  und deren Energiebedarf vermindert     wird.     



  Im folgenden wird die Erfindung in der Beschrei  bung anhand eines Ausführungsbeispiels und beige  fügter Zeichnungen erläutert; es zeigt  Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung  zum Einspannen des Schweissstückes, die einen Einzel  antrieb besitzt, der auf die     stromzuführende    Spann  backe     einwirkt     Fig.2 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach  der Linie 11-II der Fig. 1;  Fig.3 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung  zum Einspannen des Schweissstückes, dir einen Einzel  antrieb besitzt, der auf das Schweissstück einwirkt.  



  Zur möglichst klaren Illustration der wesentlichen  Elemente der Erfindung sind manche Teile in den  Zeichnungen nicht gezeigt. So ist zum Beispiel in  Fig. 1 nur ein Teil der Platte 1 (beweglich oder unbe  weglich) der Widerstands-Stumpfschweissmaschine ge  zeigt, auf der die Vorrichtung zum Einspannen des       Schweissstückes    befestigt ist.  



  Die Vorrichtung besitzt     ein    Gehäuse 2, obere strom  zuführende Spannbacken 3 und untere 4 zum Einspan  nen des Schweissstücks 5; ein     Gleitstück    6, das in Rich  tung des Pfeiles A die Spannkraft P auf das     Schweiss-          stück=    5     überträgt,    einen     Einzelantrieb    zur Verschiebung  der Spannbacken 3 und 4 zusammen mit dem darin  eingespannten Schweissstück 5 längs dessen Achse b-b.  



  Im Gehäuse 2 der Vorrichtung und in dem     Gleit-          stück    6     sind    Nuten     ausgeführt,    die von Anschlägen  7-7 bzw. 8-8 begrenzt sind. In den Nuten sind     Wälz-          führungen    9 angeordnet gegen die die stromzuführen-    den Spannbacken 3 und 4 anliegen. Zwischen den  Anschlägen 7-7 und 8-8 ist ein Spiel c vorgesehen,  dessen Grösse durch die vorgegebene     Amplitude    der  Schwingungen, die dem Schweissstück 5 beim     Ab-          brennvorgang    erteilt werden,     bestimmt    ist.  



  Die Anordnung der     Spannbacken    3 und 4 auf den  Wälzführungen 9 gestattet es, die     Reibungskräfte    zwi  schen den Oberflächen der Backen 3 und 4 und denen  der Nuten 7-7 und 8-8 des Gehäuses 2 bzw. des  Gleitstücks 6 auf ein     Mindestmass    zu reduzieren.  Dadurch wird es wiederum möglich, einen     Einzelan-          trieb    recht     kleiner    Leistung zur Verschiebung der  Spannbacken 3 und 4 zusammen mit dem     darin    einge  spannten Schweissstück 5 zu verwenden.  



  Als Führungen für die Spannbacken 3 und 4 kön  nen aero- bzw. hydrostatische Führungen benutzt wer  den.  



  Der Einzelantrieb zur Verschiebung der     Spannbak-          ken    3 und 4 zusammen mit dem darin eingespannten       Schweissstück    5 enthält einen Elektromotor 10  (Fig. 2), der ein Exzenterwerk D (Fig. 1 und 2) in Dre  hung versetzt, das mit der unteren Backe 4 mittels       eines    Hebelwerks E verbunden ist.  



  Als Elektromotor 10 wird zweckmässigerweise ein  Elektromotor mit regelbarer Drehzahl verwendet, weil  das die Frequenz der Schwingungen regeln lässt, die  den     Spannbacken    3 und 4 zusammen mit dem darin       eingespannten    Schweissstück 5 erteilt werden.  



  Das Exzenterwerk D besitzt eine Welle 11, die in  Lagern 12 gelagert ist, welche in einer Kragstütze 13  fest angeordnet sind. Die Kragstütze 13 ist am Ge  häuse 2 der Vorrichtung starr befestigt. Im mittleren  Teil der Welle 11, die mit der     Exzentrizität    e bezüglich  deren Drehachse     ausgeführt    ist, ist eine Hülse 14 dreh  bar montiert, deren eine Stirnseite in Form einer  Zahnkupplungshälfte ausgebildet ist. Der Innendurch  messer     Dl    der Hülse 14 ist mit der Exzentrizität e, die  der Exzentrizität der Welle 11 gleich ist, bezüglich des  Aussendurchmessers     Dz    der Hülse ausgeführt.  



  Durch Drehen der Hülse 14 bezüglich der Welle  11 lässt sich die Summenexzentrizität des Antriebsme  chanismus im Bereich von 0 bis 2 e allmählich ändern.  



  Die Lage der Hülse 14 auf der Welle 11 wird mit  tels     Eingriff    der Stirnseite der Hülse 14, die in Form  einer     Zahnkupplungshälfte    ausgeführt ist, mit der       Zahnkupplungshälfte    15 verbunden, die mit Hilfe eines  Federkeils 16 auf der Welle 14 mit der     Möglichkeit     einer Achsverschiebung angebracht ist. Um einen  sicheren     Eingriff    der erwähnten Kupplungshälften zu  gewährleisten, sind eine Schraubenmutter 17 und eine  Gegenmutter 18 vorgesehen.  



  Als Element, das die Drehbewegung des Exzenter  werks D in eine fortschreitende     Bewegung    umformt,  dient eine Ringfassung 19, die auf der Hülse 14 mit       Hilfe.    der     Nadellager    20 montiert ist.  



  Die     Ringfassung    19 ist durch eine Achse 21 mit  dem Hebelwerk E beweglich verbunden.  



  Das Hebelwerk E stellt einen zweiarmigen Hebel  22 mit     einer    am Gehäuse 2 unbeweglich befestigten  Pendelachse 23 dar, der durch eine Achse 24 mit  einem Zugglied 25 beweglich verbunden ist. Das Zug  glied 25 ist wiederum durch eine Achse 26 mit der  unteren Spannbacke 4 beweglich verbunden.  



  Das     Widerstands-Abbrennstumpfschweissen    nach  dem vorgeschlagenen Verfahren unter Verwendung der  oben erwähnten     Vorrichtung    zum     Einspannen    der  Schweissstücke wird     folgenderweise    durchgeführt.      Das Schweissstück 5 wird in die Backen 4 und 5  eingespannt, wobei die Spannkraft P vom Einspannan  trieb über das Gleitstück 6 in Richtung des Pfeiles A  auf diese Backen übertragen wird. Danach führt man,  indem man die Schweissspannung an die Spannbacken  3 und 4 anlegt, die zu verschweissenden Werkstücke  fortlaufend aneinander, ohne dass man ein Andrücken  deren Stossflächen vor dem Stauchmoment zustande  kommen lässt.

   Gleichzeitig wird der Elektromotor 10  eingeschaltet, der über die Kupplung 27 auf die Welle  11 und die Hülse 14     die    Drehbewegung überträgt. Dabei  erteilt dae Ringfassung 19 dem zweiarmigen Hebel 22  Schwingungsbewegungen um die Achse 23. Der Hebel  22 erteilt über das Zugglied 25 der unteren Spann  backe 4 hin- und hergehende Bewegungen mit vorgege  bener Frequenz und Amplitude.  



  Gleichzeitig mit der unteren     Spannbacke    4 vollfüh  ren das Schweissstück 5 und die obere Spannbacke 3  infolge der zwischen ihnen bestehenden Reibungskräfte  ebenfalls hin- und hergehende Bewegungen längs der  Achse b-b des Schweissstücks 5 bezüglich der Vorrich  tung selbst.  



  Die Schwingungsamplitude ist der Summenexzen  trizität des Exzenterwerks D direkt proportional  Die Schwingungsbewegungen können auch unmit  telbar dem in den Spannbacken 3 und 4 eingespannten  Schweissstück 5 mit Hilfe des bereits erwähnten Ein  zelantriebs erteilt werden, dessen Hebelwerk E mittels  eines Bügels 28 (Fig. 3) mit dem Schweissstück 5 ver  bunden wird.  



  Auf solche Weise wird der Grundbewegung - der  Bewegung der fortlaufenden gegenseitigen Annäherung  der Schweissstücke - die Schwingungsbewegung min  destens eines der Schweissstücke überlagert, wodurch  eine kurzzeitige Erhöhung der Annäherungsgeschwin  digkeit der Schweissstücke in gleichen Zeitabständen  erfolgt.  



  Der Schweissvorgang nach dem vorgeschlagenen  Verfahren     verläuft    am günstigsten in dem Fall, da die  Schwingungsbewegungen der Schweissstücke mit einer  Frequenz von mindestens 1 Hz erfolgen. Dabei soll die  Schwingungsamplitude die Entstehung von Kurzschlüs  sen der     Stossflächen    der Schweissstücke ausschliessen.  



  Danachlässt man auf die Schweissstücke eine  Stauchkraft in Richtung des Pfeiles G einwirken. In  folge der Reibungskräfte zwischen den Spannbacken 3  und 4 und dem Schweissstück 5 verschieben sich die  Spannbacken 3 und 4 mit dem Schweissstück 5 in den  Nuten in Richtung des     Pfeiles    G, bis die Spannbacken  die Anschläge 7 und 8 berühren. Dabei wird das Spiel  c aufgehoben, und die Einspannvorrichtung arbeitet  wie die bekannten.  



  Im Stauchmoment wird der Elektromotor 10 abge  schaltet.  



  Damit ist der Schweissvorgang beendet.  



  Wie die Versuche ergaben, ermöglichen das Ver  fahren und die Vorrichtung das Schweissen von Teilen  unterschiedlichen Querschnitts unter Verwendung von  Widerstands-Stumpfschweissmaschinen mit einer     8-10-          fach    kleineren Leistung als bei typgleichen Maschinen  für die bekannten     Schweissverfahren.     



  Ausserdem wird die eigentliche Schweisszeit auf die  Hälfte     bis    ein     Drittel        verringert,    wodurch die Leistung  der     Schweissmaschine    erhöht und die Zugaben der  Schweissstücke für das     Wegschmelzen    des Metalls  beim Schweissvorgang gleichfalls auf die Hälfte bis ein  Drittel vermindert werden.



  Resistance flash butt welding method and device for carrying out the method The invention relates to a resistance flash butt welding method and a device for carrying out this method, with the help of which the welding pieces can be clamped in resistance butt welding machines.



  The proposed method can be used in all branches of industry where resistance butt welding is used, in particular when welding parts with a large cross-section and in those cases where high performance of the welding machine is required.



  Resistance flash butt welding processes are known in which the weld pieces are continuously guided against one another without their abutment surfaces being pressed before the upsetting moment.



  In the known methods, the welding pieces are brought together at a constant Ge speed or at a continuously increasing Ge speed.



  In the known resistance butt welding process, a significant part of the energy that is supplied to the joint surfaces of the welded pieces is uselessly lost as a result of contact explosions that occur at points of contact with fine bumps on the surfaces of the end faces that are joined together, which occurs when a stronger current flows through start to melt. A significant part of the metal of the weld pieces is irretrievably lost, which makes an increased weld allowance necessary.



       As a result of large energy losses, with known welding processes it is not possible to achieve a sufficiently deep heating of the joint surfaces of the welded pieces. This is why these methods are not used for welding parts with a large cross-section, since their perfect welding is only possible if the joint surfaces of the welded pieces are heated to a great depth. In addition, resistance butt welding machines with a high electrical power are required to burn weld pieces at a constant or increasing approach speed.



  The aim of the present invention is to eliminate the above drawbacks.



  The invention is based on the object of developing such a resistance flash butt welding process which, with minimal output of the resistance butt welding machine - which appropriately contains a device for clamping one of the welding pieces, - enables perfect welding of parts, in particular such with a large sem cross-section, with minimal energy consumption and the lowest possible metal losses when burning should be guaranteed.



  This object is achieved with the help of the resistance flash butt welding process, in which the weldments are continuously guided together without their abutment surfaces being pressed against each other before the upsetting moment, whereby according to the invention the speed of the mutual approach of the weldments is increased briefly at equal time intervals.



  The brief increases in the speed of the mutual approach of the weldments he expediently follow by means of Schwingungsbewe movements that are given to at least one of the weldments in the direction of their mutual approach.



  The oscillation movements can preferably take place with a frequency of at least 1 Hz and an oscillation amplitude which precludes the occurrence of short circuits in the joint surfaces of the welded pieces.



  The device for carrying out the method according to the invention with current-supplying clamping jaws for clamping one of the welding pieces in the resistance butt welding machine and with a guide body for each clamping jaw, which transmit a clamping force to these jaws, and of which guide bodies at least one with one A tension drive is connected is characterized by

   that each current-supplying clamping jaw is arranged so as to be displaceable relative to its associated guide body along the upsetting axis of the clamped welding piece.



  This can be achieved in that the clamping jaws supplying the current preferably rest against roller guides which are expediently arranged in grooves delimited by stops. These grooves can be provided in the guide bodies which transmit the clamping force to these jaws, with a play preferably being provided between the jaws and the stops which corresponds to the oscillation amplitude of the welded piece.



  To move the current-supplying clamping jaws together with the welded piece clamped between these along its upsetting axis, a single drive can be provided which acts on at least one jaw.



  The individual drive preferably has an electric motor which sets an eccentric mechanism in rotation which, in a preferred embodiment, can be connected to the current-supplying jaw by means of a lever mechanism.



  The aforementioned single drive can also be used when the lever system expediently acts directly on the weldment via a bracket.



  The invention ensures perfect welding of parts, especially those with a large cross-section, with minimal losses of metal of the weldments and of energy that are consumed during burning, which increases the performance of the resistance butt welding machine and reduces its energy consumption.



  In the following the invention in the descrip tion is explained using an exemplary embodiment and attached drawings; 1 shows a longitudinal section through the device for clamping the welding piece, which has a single drive which acts on the current-supplying clamping jaw; FIG. 2 shows a section through the device along the line 11-II of FIG. 1; 3 shows a longitudinal section through the device for clamping the welding piece, which has a single drive which acts on the welding piece.



  In order to illustrate the essential elements of the invention as clearly as possible, some parts are not shown in the drawings. For example, only part of the plate 1 (movable or immobile) of the resistance butt welding machine is shown in FIG. 1, on which the device for clamping the welding piece is attached.



  The device has a housing 2, upper power supplying jaws 3 and lower 4 for Einspan NEN of the welding piece 5; a slider 6, which in the direction of arrow A transmits the clamping force P to the welding piece = 5, a single drive for moving the clamping jaws 3 and 4 together with the welding piece 5 clamped therein along its axis b-b.



  In the housing 2 of the device and in the sliding piece 6 there are grooves which are delimited by stops 7-7 and 8-8. Rolling guides 9 are arranged in the grooves against which the current-carrying clamping jaws 3 and 4 rest. A clearance c is provided between the stops 7-7 and 8-8, the size of which is determined by the predetermined amplitude of the vibrations which are imparted to the welded piece 5 during the burning process.



  The arrangement of the clamping jaws 3 and 4 on the roller guides 9 allows the frictional forces between tween the surfaces of the jaws 3 and 4 and those of the grooves 7-7 and 8-8 of the housing 2 and the slider 6 to be reduced to a minimum. This in turn makes it possible to use a single drive with a very low power to move the clamping jaws 3 and 4 together with the welding piece 5 clamped therein.



  Aero- or hydrostatic guides can be used as guides for the clamping jaws 3 and 4.



  The individual drive for moving the clamping jaws 3 and 4 together with the welded piece 5 clamped therein contains an electric motor 10 (FIG. 2) which sets an eccentric mechanism D (FIGS. 1 and 2) in rotation, which with the lower jaw 4 is connected by means of a lever mechanism E.



  An electric motor with a controllable speed is expediently used as the electric motor 10, because this allows the frequency of the vibrations to be regulated which are imparted to the clamping jaws 3 and 4 together with the welding piece 5 clamped therein.



  The eccentric mechanism D has a shaft 11 which is mounted in bearings 12 which are fixedly arranged in a cantilever 13. The cantilever 13 is rigidly attached to the housing 2 Ge of the device. In the middle part of the shaft 11, which is designed with the eccentricity e with respect to its axis of rotation, a sleeve 14 is rotatably mounted bar, one end face is designed in the form of a toothed coupling half. The inner diameter Dl of the sleeve 14 is designed with the eccentricity e, which is the same as the eccentricity of the shaft 11, with respect to the outer diameter Dz of the sleeve.



  By rotating the sleeve 14 with respect to the shaft 11, the total eccentricity of the drive mechanism can be gradually changed in the range from 0 to 2 e.



  The position of the sleeve 14 on the shaft 11 is connected by means of engagement of the end face of the sleeve 14, which is designed in the form of a tooth coupling half, with the tooth coupling half 15, which is attached to the shaft 14 with the help of a spring wedge 16 with the possibility of axial displacement . In order to ensure a secure engagement of the coupling halves mentioned, a screw nut 17 and a lock nut 18 are provided.



  As an element that converts the rotational movement of the eccentric D into a progressive movement, an annular socket 19, which is on the sleeve 14 with the help. the needle bearing 20 is mounted.



  The ring mount 19 is movably connected to the lever mechanism E by an axis 21.



  The lever mechanism E represents a two-armed lever 22 with a pendulum axis 23 fixed immovably on the housing 2, which is movably connected to a tension member 25 by an axis 24. The train member 25 is in turn movably connected to the lower jaw 4 by an axis 26.



  The resistance flash butt welding according to the proposed method using the above-mentioned device for clamping the weld pieces is carried out as follows. The welding piece 5 is clamped in the jaws 4 and 5, the clamping force P from Einspannan drove via the slide 6 in the direction of arrow A is transmitted to these jaws. Then, by applying the welding tension to the clamping jaws 3 and 4, the workpieces to be welded are continuously brought together without the abutment surfaces being pressed before the upsetting moment.

   At the same time, the electric motor 10 is switched on, which transmits the rotary movement to the shaft 11 and the sleeve 14 via the coupling 27. Here, dae ring mount 19 issued the two-armed lever 22 vibratory movements about the axis 23. The lever 22 issued via the tension member 25 of the lower clamping jaw 4 back and forth movements with pre-enclosed frequency and amplitude.



  Simultaneously with the lower clamping jaw 4, the welding piece 5 and the upper clamping jaw 3 also perform reciprocating movements along the axis b-b of the welding piece 5 with respect to the device itself due to the frictional forces existing between them.



  The oscillation amplitude is directly proportional to the sum eccentricity of the eccentric mechanism D. The oscillation movements can also be given directly to the welded piece 5 clamped in the clamping jaws 3 and 4 with the aid of the aforementioned single drive, the lever mechanism E of which is provided by means of a bracket 28 (FIG. 3) the welding piece 5 is connected ver.



  In such a way, the basic movement - the movement of the continuous mutual approach of the weldments - the vibrational movement is superimposed at least one of the weldments, whereby a brief increase in the speed of the weldments is increased at equal time intervals.



  The welding process according to the proposed method is most favorable when the oscillating movements of the welded pieces take place with a frequency of at least 1 Hz. The oscillation amplitude should exclude the occurrence of short circuits in the joint surfaces of the welded pieces.



  Then an upsetting force in the direction of arrow G is applied to the welded pieces. As a result of the frictional forces between the clamping jaws 3 and 4 and the welding piece 5, the clamping jaws 3 and 4 with the welding piece 5 move in the grooves in the direction of arrow G until the clamping jaws touch the stops 7 and 8. The game c is canceled and the jig works like the known ones.



  In the upsetting moment, the electric motor 10 is switched off.



  This ends the welding process.



  As the tests showed, the process and the device enable the welding of parts of different cross-sections using resistance butt welding machines with a power 8-10 times lower than with machines of the same type for the known welding processes.



  In addition, the actual welding time is reduced by half to a third, which increases the performance of the welding machine and also reduces the additions of the weld pieces for melting away the metal during the welding process by half to a third.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH I Widerstands-Abbrennstumpfschweissverfahren, bei dem die Schweissstücke. fortlaufend aneinander geführt werden, ohne dass ein Andrücken deren Stossflächen vor dem Stauchmoment erfolgt, dadurch gekennzeich net, dass die Geschwindigkeit der gegenseitigen Annä herung der Schweissstücke in gleichen Zeitabständen kurzzeitig erhöht wird. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass kurzzeitige Geschwindigkeitserhö hungen bei der gegenseitigen Annäherung der Schweisstücke mit Hilfe von Schwingungsbewegungen verwirklicht werden, die mindestens einem der Schweissstücke in Richtung von deren gegenseitigen Annäherung erteilt werden. 2. PATENT CLAIM I Resistance flash butt welding process in which the weldments. are continuously guided to one another without their abutment surfaces being pressed before the upsetting moment, characterized in that the speed of the mutual approach of the weldments is increased briefly at equal time intervals. SUBClaims 1. The method according to claim I, characterized in that brief increases in speed in the mutual approach of the welded pieces are realized with the help of vibratory movements that are given to at least one of the welded pieces in the direction of their mutual approach. 2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Schwingungsbewegungen mit einer Frequenz von mindestens 1 Hz bei einer Schwin gungsamplitude, die die Entstehung von Kurzschlüssen der Stossflächen der Schweissstücke ausschliesst, erfol gen. Method according to dependent claim 1, characterized in that the vibratory movements take place with a frequency of at least 1 Hz at a vibration amplitude that precludes the occurrence of short circuits in the joint surfaces of the welded pieces. PATENTANSPRUCH II Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, mit stromzuführenden Spann backen zum Einspannen eines der Schweissstücke in die Widerstands-Stumpfschweissmaschine sowie mit einem Führungskörper (2, 6) für jede Spannbacke, die eine Spannkraft auf diese Backen übertragen, und von welchen Führungskörpern mindestens einer mit einem Einspannantrieb verbunden ist, dadurch gekennzeich net, dass jede stromzuführende Spannbacke (3, 4) ge genüber ihrem zugeordneten Führungskörper längs der Stauchachs'e (b-b) des eingespannten Schweissstückes (5) verschiebbar angeordnet ist. UNTERANSPRÜCHE 3. PATENT CLAIM II Device for carrying out the method according to claim 1, with current-supplying clamping jaws for clamping one of the welding pieces in the resistance butt welding machine and with a guide body (2, 6) for each clamping jaw, which transmit a clamping force to these jaws, and of which guide bodies at least one is connected to a clamping drive, characterized in that each current-supplying clamping jaw (3, 4) is arranged displaceably in relation to its associated guide body along the compression axis (bb) of the clamped welding piece (5). SUBCLAIMS 3. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die stromzuführenden Spannbak- ken (3, 4) gegen Wälzführungen (9) anliegen, die in von Anschlägen (7-7 und 8-8) begrenzten Nuten der Führungskörper (2, 6), welche die Spannkraft (P) auf diese Backen übertragen, angeordnet sind, wobei zwi schen den Backen (3 und 4) und den Anschlägen (7-7 und 8-8) ein Spiel (c) vorgesehen ist, das der Schwin gungsamplitude des Schweissstückes (5) entspricht. 4. Device according to claim II, characterized in that the current-supplying clamping jaws (3, 4) rest against roller guides (9) which are in grooves of the guide bodies (2, 6) delimited by stops (7-7 and 8-8), which the clamping force (P) transmitted to these jaws, are arranged, with between the jaws (3 and 4) and the stops (7-7 and 8-8) a game (c) is provided that the vibration amplitude of the welded piece ( 5) corresponds. 4th Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verschiebung der stromzufüh- renden Spannbacken (3 und 4) zusammen mit dem zwischen diesen eingespannten Schweissstück (5) längs dessen Stauchachse (b-b) ein Einzelantrieb vorgesehen ist, der mindestens auf eine Backe einwirkt. 5. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens auf eine Backe einwirkende Einzelantrieb einen Elektromotor besitzt, der einem Exzenterwerk (D), das mit dieser Backe mit tels des Hebelwerks (E) verbunden ist, eine Drehbewe gung erteilt. 6. Device according to patent claim 1I, characterized in that a single drive is provided for moving the current-carrying clamping jaws (3 and 4) together with the welded piece (5) clamped between them along its compression axis (b-b), which drives at least one jaw. 5. The device according to dependent claim 4, characterized in that the single drive acting on at least one jaw has an electric motor which issues a rotary motion to an eccentric mechanism (D) which is connected to this jaw with means of the lever mechanism (E). 6th Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verschiebung der stromzufüh renden Spannbacken (3 und 4) zusammen mit dem zwischen diesen eingespannten Schweissstück (5) längs dessen Stauchachse (b-b) ein Einzelantrieb vorgesehen ist, der auf das in den Backen eingespannte Schweiss- stück (5) einwirkt. Device according to claim II, characterized in that a single drive is provided for moving the power supplying clamping jaws (3 and 4) together with the welded piece (5) clamped between them along its upsetting axis (bb), which drives the welding clamped in the jaws. piece (5) acts.
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CN113953722A (en) * 2021-11-05 2022-01-21 苏州安嘉自动化设备有限公司 Copper strand aluminum bar butt welding machine

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