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Kontaktvorrichtung für die Stromzuführung zu einer Rollenelektrode
einer Widerstandsschweißmaschine Die Erfindung betrifft eine Kontaktvorrichtung
für die Stromzuführung zu einer Rollenelektrode einer Widerstandsschweißmaschine
unter Verwendung von mehreren an die Seitenflächen der Rollenelektrode federnd angedrückten
Kontaktkörpern.
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Derartige Kontaktvorrichtungen haben bekanntlich außerordentlich hohe
Stromstärken zu übertragen. Sie müssen deshalb in ihrer Ausbildung einen möglichst
geringen Übergangswiderstand und somit einen möglichst kurzen Stromweg aufweisen.
Zum anderen wird aber zur leichteren Handhabung des die Rollenelektrode tragenden
Schweißkopfes eine möglichst gedrungene Bauart gefordert.
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Man ist daher bereits dazu übergegangen,- die Stromzuführung unter
Ausschaltung jedweder kraftübertragender bzw. mechanisch belasteter Teile direkt
zu der Rollenelektrode vorzusehen.
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Bei einem bekannten mit zwei Rollenelektroden ausgestatteten Schweißkopf
sind die beiden Elektrodenrollen durch zwei mit je einem Stromzuleitungskabel versehene
Träger gehalten, von denen der Strom über an den Rollenseiten vorgesehene und diese
abdeckende Berührungs- und Gleitflächen auf die Rollen übergeht, die mit einer gemeinsamen
Spannfeder auf ihre Gleitflächen gepreßt sind.
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Obzwar es zweckdienlich erscheint, für die übertragung der hohen Schweißströme
möglichst die ganze Kreisringfläche an der Rollenelektrode auszunutzen, so ergeben
sich jedoch-hierbei erhebliche Bearbeitungsschwierigkeiten, wenn der Forderung entsprochen
werden soll, daß während der Drehbewegung der Rollenelektrode, deren Stirnfläche
an allen Stellen der kreisringförmigen Kontaktfläche formschlüssig anliegen und
einen auf der gesamten Fläche annähernd spezifisch gleichen Stromübergang gewährleisten
soll.
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Die dazu erforderliche Genauigkeit in der Bearbeitung bringt einen
hohen Aufwand mit sich und ist praktisch fast nicht erreichbar, da zufolge der rauhen
Betriebsbedingungen, insbesondere der hohen Elektrodenkraft und der starken Erwärmung
Spannungen im Material auftreten, die Formveränderungen verursachen und zum anderen
die Elektrodenrollen auch auswechselbar gestaltet sein müssen und daher immer untereinander
geringe Unterschiede in ihrem Sitz aufweisen.
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Diese bekannte Ausbildung kann außerdem bei angetriebenen Rollenelektroden
und bei gleichzeitig der Stromzuführung dienenden Elektrodenarmen ; nicht angewendet
werden, da ihre wesentlichen Merkmale, die mit je einem eigenen Stromzuführungskabel
versehenen Träger, nicht untergebracht werden können.
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Es ist weiterhin eine Vorrichtung zur Stromzuführung zu einer Verbundrollenelektrode
bekanntgeworden, bei der in die innenliegenden Stirnflächen eines die Verbundelektrode
tragenden, stromführenden Lagergehäuses bürstenartige Kontakte eingelassen sind,
die durch die federnde Wirkung der einzelnen Kontaktlamellen an die Seitenflächen
der im Bereich der Elektrodenwelle verstärkten Rollenelektrode angepreßt werden.
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Diese Anordnung erfordert eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit, um den
Kontaktdruck und damit den Übergangswiderstand annähernd konstant zu halten. Bedingt
durch die hohen Kontaktdrücke unterliegen jedoch die einzelnen Kontaktlamellen einem
ziemlichen Verschleiß, der zu Änderungen des Kontaktdrucks sowie zu einer unerwünschten
Erwärmung der Stromzuführung führt. Außerdem verändern sich beim Austausch der Kontakte
die Kontaktdrücke in Abhängigkeit von den Fertigungstoleranzen der verschiedenen
Kontakte und sind somit nicht ohne weiteres auswechselbar.
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Bei einer weiteren Anordnung zur Stromzuführung zu einer Rollenelektrode
werden in Ausnehmungen eines stromführenden Gehäuses geführte Kontaktkörper mittels
an den abgeschrägten Flächen der Kontaktkörper angreifenden Druckfedern, deren Achsen
zu den Achsen der Kontaktkörper unter einem Winkel von 45° geneigt sind, an die
Elektrodenwelle und die Innenwand der Ausnehmung angepreßt, derart, daß die den
abgeschrägten Flächen der Kontaktkörper gegenüberliegenden Stirnflächen
senkrecht
an den Umfang der Elektrodenwelle und die den Druckfedern gegenüberliegenden Seitenflachen
der Kontaktkörper an die Innenwand der Ausnehmung angepreßt werden. Infolge der
an dieser Abschrägung angreifenden Druckfeder wird sowohl zwischen dem Kontaktkörper
und dem- stromführenden Gehäuse als auch zwischen dem Kontaktkörper und der Rollenelektrode
ein sicherer Stromübergang hergestellt.
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Der Nachteil dieser Ausbildung liegt einmal in der Schwierigkeit der
mechanischen Bearbeitung der in einer definierten Lage zueinander angeordneten Bohrungen
und zum anderen darin, daß zur exakten Aufteilung des durch die Druckfeder erzeugten
Kontaktdruckes die Fertigungstoleranzen in engen Grenzen gehalten werden müssen.
Außerdem erfolgt die Stromübertragung vom stromführenden Gehäuse auf die Elektrodenwelle,
wodurch verhältnismäßig lange Stromwege und ungünstige übergängswiderstände bis
zur Rollenelektrode entstehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Mängel der bekannten
Anordnungen zu vermeiden und eine Kontaktvorrichtung für die Stromzuführung zu einer
Rollenelektrode einer Widerstandsschweißmaschine unter Verwendung von mehreren an
die Seitenflächen der Rollenelektrode federnd angedrückten Kontaktkörpern auszubilden,
die es gestattet, eine an allen Punkten gleichmäßige Anlage stromübertragender Mittel
an der Stirnseite einer Rollenelektrode zu erzielen, und einen guten Stromübergang
von einem stromleitenden Elektrodenarm zu der Rollenelektrode zu erreichen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein der Lagerung
der Rollenelektrode dienender Elektrodenarm an seiner Stirnseite in Achsenrichtung
verlaufende Ausnehmungen aufweist, in denen je ein als Kontaktkörper verwendeter
Gleitkörper angeordnet ist, der in an sich bekannter Weise einen zur Achse in einem
von 90° abweichenden, vorzugsweise in der Größenordnung von 45° gelegenen Winkel
abgeschrägt, den Druck einer Feder aufnehmende Fläche aufweist, und daß zwischen
dieser und dem Gleitkörper je ein Druckkörper vorgesehen ist, dessen an die abgeschrägte
Fläche des Gleitkörpers gedrückte Fläche in gleicher Weise abgeschrägt ist.
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Es wird mit dieser besonderen Bauform der Vorteil erzielt, däß zur
Aufnahme der Gleitkörper, Druckkörper und Federn nur einfach herzustellende, in
einer Richtung glatt verlaufende Ausnehmungen in dem Elektrodenarm erforderlich
sind.
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Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wird nachstehend an Hand
der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Ansicht mit teilweise entfernter
Elektrodenrolle, F i g. 2 einen Schnitt A-B nach F i g.1.
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Die Rollenelektrode 1 ist mittels Schrauben 2 leicht auswechselbar
an ihrer Antriebswelle 3 befestigt. Die bekannte und selbstverständliche Einrichtung
für die Kühlung der Rollenelektrode 1 ist aus Gründen der besseren Übersicht in
der Zeichnung nicht dargestellt.
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Der die Antriebswelle 3 mit ihrer- Lagerung 4 aufnehmende und gleichzeitig
als Leiter 'für den Schweißstrom ausgebildete Elektrodenarm 5 weist an seiner der
Rollenelektrode 1 zuliegenden Stirnseite mehrere Ausnehmungen 6 auf. In jeder dieser
Ausnehmungen 6 ist ein aus gutem leitfähigem Material bestehender an der Seitenfläche
der Rollenelektrode 1 formschlüssig anliegender Gleitkörper 7 in Richtung seiner
Achse beweglich gelagert, der an seinem anderen Ende mit einer zu seiner Achse im
Winkel von annähernd 45° verlaufenden Fläche begrenzt wird, an die ein mit einer
analogen Gegenfläche versehener Druckkörper 8 mittels einer Feder 9 angepreßt ist.
Die beiden Schrägflächen am Gleitkörper 7 und Druckkörper 3 bewirken, daß die von
der Feder 9 mitgeteilte Kraft in zwei Komponenten -zerlegt wird, von denen die eine
eine Kraft in axialer Richtung und die andere eine zu dieser quer verlaufende Kraft
auslöst. Dadurch wird der Gleitkörper 7 sowohl an die Seitenfläche der Rollenelektrode
1 als auch an die Innenfläche der Ausnehmung 6 angepreßt und ein sicherer Stromübergang
von dem Elektrodenarm 5 zum Gleitkörper 7 einerseits und von diesem zu der Rollenelektrode
1 andererseits herbeigeführt.