DE1577065A1 - Bewegungseinrichtung fuer die Stauchstaehle an elektrischen Abbrenn-Stumpfschweissmaschinen,insbesondere fuer C-foermige Kettenglieder - Google Patents

Description

Anmelder: Meyer, Roth & Pastor, 5 Köln-Raderberg Bezeichnung: Bewegungseinrichtung für die Stauchstähle an elektrischen Abbrenn-Stumpfschweißmaschinen, insbesondere für O-förmige Kettenglieder

Die Erfindung betrifft eine Bewegungseinrichtung für die Stauchstähle von elektrischen Abbrenn-Stumpfschweißmaschinen, insbesondere für O-förmige Kettenglieder, die kraftschlüssig, z. B. über einen von einem Druckmittel beaufschlagten Zylinder, verschiebbar sind und auf der Vorschub- (Kolben-) Stange eine einstellbare Anschlagmutter sowie einen ortsfesten Anschlag, z. B. am Zylindergehäuse aufweisen.

Bs ist auf vielen Gebieten der Technik seit Jahrzehnten bekannt, bei durch Druckmittel betätigten Schubkolbentrieben zwecks Verhinderung eines zu harten Anschlagens der bewegten Maschinenteile an Pestanschläge bzw. festen Maschinenteilen Dämpfungszylinder und Kolben zum Herabsetzen der Geschwindigkeit am Hubende kurz vor Erreichen der Endlage vorzusehen. So ist beispielsweise die Anwendung federnder Dämpfungsmittel bei einem Lufthammer und die Anwendung von desgleichen federnden Druckluftzylindern zur Dämpfung bekannt. Auch ist die Anwendung eines Flüssigkeitsbremszylinders zur Dämpfung eines Werkstückvorholers für Pilgerschrittwalzwerke seit Jahrzehnten bekannt.

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Es ist bei elektrischen Abbrenn-Stumpfschweißmaschinen auch bereits bekannt, die Stauchstähle gegen einen festen Endanschlag in der vorbeschriebenen Stellung fahren zu lassen. Bei hohen Stauchgeschwindigkeiten muß man indessen die Stauchkraft verhältnismäßig hoch wählen, so daß bei einem verhältnismäßig schwachen Widerstand eines z. B. kleinen oder nachgiebigen Kettengliedes die Stauchmutter sehr hart am Festanschlag aufschlägt. Dem Fachmann ist es desgleichen seit langem bekannt, daß einerseits durch derartig harte Schläge die gesamte Maschine stark vibriert, was u. a. auch vorzeitige Abnutzungen zur Folge hat, während andererseits durch die Schwingungen in der Maschine und insbesondere in dem Stauchhebelsystem und damit in der Schweißstelle die Kornbildung in der Schweißstelle unmittelbar nach Beenden des Stauchens gestört wird, so daß die Schweißstelle ein geschädigtes Gefüge zeigt, das zur mangelnden Bindung und vorzeitigen Kettenbrüchen führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und eine qualitativ vorzügliche Schweißung bei genauem Endmaß der geschweißten Glieder oder sonstigen Werkstücke: zu erzielen. Hierbei soll die Stauchkraft bis unmittelbar vor Erreichen der Endlage voll aufrechterhalten und nur über einen einstellbaren, sehr kurzen Weg abgefangen werden.

Gemäß

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Gemäß der Erfindung erfolgt die lösung dieser und weiterer für den Fachmann auf der Hand liegender oder im folgenden angesprochener Aufgaben dadurch, daß für das letzte Hubende der Vorschubbewegung des Staüchstahles ein Dämpfungsglied, insbesondere ein Dämpfungszylinder eingefügt wird. Dabei empfiehlt es sich konstruktiv, die Anordnung so zu treffen, daß ein Dämpfungszylinder mit einem Dämpfungskolben vorgesehen wird, der gleichachsig zum Vorschubzylinder und in Vorschubrichtung hinter diesem angeordnet ist. Durch diese bevorzugte Ausführungsform ergibt sich eine echte Verbesserung nicht nur hinsichtlich der Konstruktion insofern, als eine gedrängte Bauart erzielt wird, die umso wichtiger ist, als der Stauchmechanismus nur ein kleiner Teil im Gesamtaufbau einer Schweißmaschine ist, sondern dieser Vorschlag erlaubt es auch, die Vorteile der Anordnung eines erfindungsgemäßen Dämpfungszylinders voll auszuschöpfen: Statt einer größeren Folge von in Reihe geschalteten Einzelgliedern, beginnend mit der Kraftquelle und endend mit dem Stahlhalter, ist bei dieser bevorzugten Ausführungsform im Grunde genommen nur der Stauchstahlhalter vorhanden, der als Kolbenstange ausgebildet ist und auf dem sowohl der Vorschub- als auch der Dämpfungszylinder angeordnet sind.

Die Tatsache, daß die Fachkreise trotz der oben erörterten, seit Jahrzehnten auf anderen technischen Gebieten bekannten Konstruk-Jtionen und trotz der ebenso seit Jahrzehnten bekannten Probleme !und Nachteile der herkömmlichen Stumpfschweißmaschinen auf die ■Lösung gemäß der Erfindung nicht gekommen sind, erklärt sich aus

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nus der Kompliziertheit des Gebietes der Bewegungen von Stauchutählen bei Stumpfschweißmaschinen: Bei Verwenden einer größerön (rliederreihe, wie etwa bei Widerstandsstumpfschweißmaschinen, !Liegt praktisch bereits eine gewisse Dämpfung vor, weil die Glieder in sich und an ihren Übertragungsstellen eine gewisse Federkraft aufweisen. Hier besteht jedoch der große Nachteil, daß lie Federkraft sich über die Benutzungsdauer der Maschine stark indert und diese unbeherrschte Federkraft Schwingungen in der ,Schweißstelle zuläßt, die genau das Gegenteil der erfindungsjemäß angestrebten Dämpfung herbeiführen. Dagegen ist es bei Abbrennstumpfschweißmaschinen bereits bekannt, einen Vorschubcolben gleichzeitig als Stahlhalter auszubilden und unmittelbar iuf den Stauchstahl wirken zu lassen. Hierbei zeigt sich wiederim die entgegengesetzte nachteilige Wirkung: Der Schlag wird besonders hart und wirkt unmittelbar auf die Schweißstelle. Die Vibrationen gehen hierbei mehr in das Maschinengestell, führen iber gleichwohl zu Schwingungen in der Schweißstelle selbst, llle diese Vorgänge werden dann noch besonders kompliziert, wenn se sich nicht um das Schweißen offener Längen, sondern um das Schweißen von C-förmigen Kettengliedern handelt, denn hierbei commt zu allen vorstehenden Betrachtungen noch die Tatsache hinzu, daß das Kettenglied in sich als Feder mit einer sehr hohen Federkonstanten, die sich aber mit der Erwärmung stark ändert, Izu betrachten ist. Man ist deshalb gezwungen, die bei einer jsehweißung wirksam werdenden Kräfte genauestens zu bemessen. ! ' In

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Dämpfungszylinder vom gleichen Druckmittel mit gleichem Druck beaufschlagt werden soll wie der Vorschubzylinder, dabei aber eine ihm gegenüber kleinere Kolbenfläche aufweisen soll. Als Druckmittel wird selbstverständlich nicht ein federndes, sondern ein möglichst inkompressibles Medium, also eine Flüssigkeit, ver wandt. Die Verwendung eines nicht federnden, starren Mediums als Dämpfungsmittel ist an sich abwegig. Bei einem bekannten Vorschlag zur Verwendung eines inkompressiblen Mediums als Dämpfungsmittel muß eine besondere Drosselstelle vorgesehen werden. Die einfachere lösung ist jedoch die Verwendung eines Stufenkolbens ohne Drosselstelle, also eine auf den letzten Teil des Hubes beschränkte Verringerung der wirksamen Kolbenfläche des Vorschubzylinders. Gemäß einer Ausführungsform wird diese Lösung noch durch die G-leichachsigkeit und dadurch verbessert, daß der Stufenkolben als Sohleppkolben ausgebildet ist und der Anschlag als Ringmutter auf diesen Schleppkolben einstellbar ist.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles weiter erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Hierbei zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Einrichtung nach der

Erfindung;
ig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II in Fig. 1.

Auf

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Auf dem Gestell einer im übrigen und im einzelnen nicht weiter dargestellten elektrischen Abbrenn-Stxmpfschweißmaschine für C-förmige Kettenglieder sind zwei Führungen 5 und 6 ortsfest angeordnet. Auf ihnen ist ein gemäß Pig. 2 im Querschnitt U-förmig ausgebildetes Gehäuse 7 über Rollen 8, 9 längsverschiebbar geführt. Der Hub dieses Gehäuses ist nur gering, so daß die Führungen nur kurz zu sein brauchen. Das Gehäuse hat eine vordere Stirnwand 10 und eine hintere Stirnwand 11. An der vorderen Stirnwand ist ein Stauchstahlhalter 12 mit einem Stauchstahl 13 angeordnet, dessen Wirkflächen 14 ein schematisch dargestelltes Kettenglied 15 an seinem Kopf 16 umfassen. Nach dem Inneren des Gehäuses 7 zu ist an dieser vorderen Stirnwand 10 eine Kolbenstange 17 über eine Kugelgelenklagerung 18 gehalten, so daß eine gewisse Winkelverstellung möglich ist. Diese Kolbenstange durchdringt einen ortsfest am Maschinengestell angeordneten Zylinder 181 durch dessen mit Stopfbüchsanordnung 19 versehenen Deckel 20. Der Zylinder weist im Inneren einen mit der Kolbenstange verbundenen Kolben 21 auf, der mit weiteren Teilen verbunden ist, die nicht Gegenstand der Erfindung sind. Bei 22 ist die Druckmittelzufuhr für das Zurückziehen und bei 24 für das Vorschieben des Kolbens, der Kolbenstange und damit des Gehäuses sowie des Stauchstahlhalters und des Stauchstahles dargestellt.

Gemäß

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Gemäß der Erfindung ist nun der rückwärtige Deckel 25 des Stauch Zylinders 181 wiederum als Zylinder zur Aufnahme eines Kolbens 26 ausgebildet und die. Kolbenstange 27 nach hinten zu mit verringertem Durchmesser bei 28 fortgeführt und mit weiterer Durchmesserverringerung bei 29 in einen Gewindebolzen überführt, auf dem eine Einstellmutter 30 mit einer Kontermutter 31 auf einer Gewindehülse 32 einstellbar ist, die ihrerseits wiederum durch eine Kontermutter 33 auf dem Gewindebolzen 29 feststellbar ist. Ein weiterer Anschlag der Kolbenstange 29 am Lagerbock 34 ist durch eine Anzahl Muttern 35 und eine Kontermutter 36 möglich.

Die Erfindung gemäß der Anordnung wirkt in der Weise, daß beim Vorschub der Kolbenstange 17 über den Stauchkolben 21 und Mitnahme des Gewindebolzens 29 und damit der in besonderer Weise eingestellten Gewindehtilse 32 diese kurz vor Erreichen der Endstellung auf einen Portsatz 37 des Kolbens 26 trifft und diesen soweit mitnimmt, bis die Einstellmutter 30 an den Portsatz 38 des Zylinders 25 anschlägt.

Ansprüche

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Claims (3)

■■"■ ι ^Ansprüche

1. Bewegungseinrichtung für die Stauchstähle von elektrischen Abbrenn-Stumpfschweißmaschinen, insbesondere für G-förmige Kettenglieder, die kraftschlüssig, z. B. über einen von einem Druckmittel beaufschlagten Zylinder vorschiebbar sind und auf der Vorschub- (Kolben-) Stange eine einstellbare Anschlagmutter sowie einen ortsfesten Anschlag, z. B. am Zylindergehäuse aufweisen, gekennzeichnet durch einen Dämpfungszylinder (25) und -kolben (26) für das letzte Hubende der Vorschubbewegung.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungszylinder (25) und -kolben (26) gleichachsig zum Vorschubzylinder (181) und in Vorschubrichtung hinter diesem angeordnet sind.

3. Sinricntung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungszylinder (25) vom gleichen Druckmittel mit gleichem Druck beaufschlagt wird wie der Vorschubzylinder (181), dabei aber eine ihm gegenüber kleinere Kolbenfläcfte aufweist.

sen-mö

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