DE2457180A1

DE2457180A1 - Verfahren und vorrichtung zum elektrischen stumpf- oder abbrennstumpfschweissen von werkstuecken mit stabfoermigen enden

Info

Publication number: DE2457180A1
Application number: DE19742457180
Authority: DE
Inventors: Toni Ing Grad Wuest
Original assignee: Meyer Roth and Pastor Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Meyer Roth and Pastor Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1974-12-04
Filing date: 1974-12-04
Publication date: 1976-06-10
Also published as: US4075451A; DE2457180C3; GB1527366A; SE7513663L; FR2293280A1; IT1052494B; DE2457180B2

Description

7457180 Maxton - Maxton · Langmaack Patentanwälte

Alfred Maxton sr.

Anmelder: Meyer, Roth "& Pastor ^{Alfred Maxton} I'· Maschinenfabrik GmbH, Köln Jürgen Langmaack

/ Dlplom-Ingenleure

5 Köln 51

Pferdmengesstraße 50

Unser Zeichen: 17 Pg 7411 Tag: 2.12.1974

Bezeichnung: Verfahren und Vorrichtung zum elektrischen

Stumpf- oder Abbrennstumpfschweißen von Werkstücken mit stab.'förmigen Enden

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum elektrischen Stumpf- oder Abbrennstumpfschweißen von Werkstücken mit stabförmigen Enden, insbesondere zum Verschweißen der Enden C-förmig vorgebogener Kettenglieder, an die jeweils Elektroden und wenigstens eine in Stauchrichtung wirkende Haiteeinrichrung anlegbar sind.

Bei den bisher bekannten Schweißmaschinen, insbesondere bei den Schweißmaschinen zum Verschweißen der Enden C-förmig vorgebogener Kettenglieder wurde bisher so gearbeitet, daß nach Einführung des zu verschweißenden Kettengliedes die Stauchstähle zum Halten und Zentrieren des Kettengliedes vorgefahren und mit kurzer Zeitverzögerung die Elektroden an die beiden zu verschweißenden Enden angelegt wurden. Danach wurde zu einem durch die Steuermittel starr vorgegebenen Zeitpunkt der Schweiß-

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strom eingeschaltet, so daß das Schweißprogramm mit dem anschließenden Stauchen des Werkstückes ablaufen konnte. Dieses an sich bewährte Verfahren gestattet es jedoch nicht, die Formtoleranzen der zu verschweißenden Werkstücke, insbesondere bei C-förmig vorgebogenen Kettengliedern zu berücksichtigen, obwohl diese in gewissem Grade sich auch auf die Qualität der Schweißstelle auswirken können, und zwar insbesondere dadurch, daß beim Einschalten des Schweißstromes der Druck, mit dem die miteinander zu verschweißenden Flächen aufeinandergepreßt wurden entsprechend den unterschiedlichen Größenabweichungen innerhalb des Toleranzbereiches merkbare Unterschiede aufwies.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren im Hinblick auf eine Steigerung der zu erzielenden Güte der Schweißnaht noch zu verbessern.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Anpreßkraft gonessen wird, mit der die Stauchstähle auf das Werkstück drücken,und daß in Abhängigkeit von einer vorgebbaren Anpreßkraft der Schweißstrom eingeschaltet wird. Hierdurch wird gewährleistet, daß der Schweißstrom immer erst dann eingeschaltet wird, wenn unabhängig von etwaigen Größenabweichungen die zu verschweißenden Flächen aufeinanderliegen und die für die Einleitung des Schweißvorganges günstigste Anpreßkraft, mit der die Flächen aufeinander gedrückt werden, erreicht ist. Da die Anpreßkraft beim Verschweißen von zu einer*Kette zusammengefügter, C-förmig vorgebogener Kettenglieder praktisch

fortlaufenden

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immer konstant gehalten werden kann, ergibt sich für die Kette insgesamt, daß die Schweißstelle eines jeden Kettengliedes praktisch die gleiche Güte aufweist.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ferner vorgesehen, daß die Anpreßkraft mittels einer hydro-pneumatisch wirkenden Federeinrichtung gemessen wird. Da eine hydro-pneumatisch wirkende Federeinrichtung auf sehr hohe Drücke vorgespannt werden kann, ergibt sich bei dieser Verfahrensweise der Vorteil, daß zunächst beim Anlegen der Stauchstähle, wobei zweckmäßigerweise nur ein Stauchstahl verschiebbar gelagert ist, während der andere Stauchstahl fest mit dem Maschinengestell verbunden ist, entsprechend der eingestellten Vorspannung eine Auslösung der Federeinrichtung erst beim Überschreiten des vorgegebenen Vorspanndruckes ausgelöst wird, dann aber eine flache Kennlinie aufweist, die große Verschiebungen ohne wesentliche Erhöhung der Anpreßkraft gestattet.

Die Erfindung betrifft ferner eine Schweißmaschine zur Durchführung des Verfahrens, die wenigstens zwei an das zu verschweißende Werkstück anlegbare Elektroden und zwei das Werkstück haltende Stauchstähle aufweist, von denen wenigstens einer in Stauchrichtung verschiebbar ist, und die mit Mitteln zum Steuern des Bewegungsablaufes der Elektroden und der Stauchstähle sowie zum Steuern des Schweißstromes und der auf die Stauchstähle:..> wirkenden Staucheinrichtung versehen ist. Er-. findungsgemäß ist die Schweißmaschine dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel für den Bewegungsablauf des verschiebbaren

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Stauchstahles auf diesen unter Zwischenschaltung einer Kraftmeß einrichtung mit einstellbarer Sollwertvorgabe wirkt, die mit einem Schalter zum Einschalten des Schweißstromes in Verbindung steht. Die Kraftmeßeinrichtung kann hierbei mechanisch wirkend ausgebildet sein, beispielsweise aus einem Federele-•rnent bestehen, das eine.¹ entsprechend steil verlaufende Federkennlinie aufweist, wobei der auf die Feder wirkende Teil des Steuermittels mit dem Schalter in Verbindung steht. Die Auslösung des Schalter^, kann hierbei mechanisch oder elektrisch über eine Relaissteuerung erfolgen. An Stelle einer Feder als Kraftmeßeinrichtung kann auch eine elektro-mechanisch wirkende Kraftmeßeinrichtung vorgesehen werden, beispielsweise in Form von sogenannten Druckmeßdosen.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kraftmeßeinrichtung eine Kolbenzylindereinheit aufweist, die mit einem hydro-pneumatisch arbeitenden Druckspeicher in Verbindung steht. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Druckspeicher hinsichtlich seines Vorspanndruckes einstellbar ausgebildet ist. Diese Anord"-· nung hat den Vorteil, daß die Kraftmeßeinrichtung bis zum Erreichen der vorgegebenen Anpreßkra¥£^aeine⁰starre Verbindung zwischen dem Stauchstahl und dem Steuermittel·darstellt und daß andererseits beim Erreichen der vorgegebenen Anpreßkrafit die Kolbenzylindereinheit zusammengedrückt wird und somit das Steuersignal zum Einschalten des Schweißstromes ausgelöst wird. Der besondere Vorteil dieser Anordnung besteht vor allem darin,¹ daß selbst bei hohen Vorspanndrücken sich nach Erreichen der

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vorgegebenen Anpreßkraft die durch den hydro-pneumatisehen Druckspeicher gebildete Fe der einrichtung eine relativ flache Federkennlinie aufweist, so daß verhältnismäßig große Schaltwege erzielt werden^ ohne daß die auf das zu verschweißende Werkstück durch die Stauchstähle eingeleiteten Anpreßkräfte wesentlich ansteigen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß in einer am Maschinengestell gelagerten Schwenkhülse der Stauchstahl verschiebbar geführt ist und daß ein in Betriebsstellung auf den Stauchstahl wirkender Schlitten vorgesehen ist, der auf dem Maschinengestell verschiebbar gelagert ist und mit der Kraftmeßeinrichtung und den darauf wirkenden Teilen zur Steuerung des Bewegungsablaufes des Stauchstahles sowie mit der Staucheinrichtung verbunden ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß durch die schwenkbare Anordnung des Stauchstahles das Einlegen jeweils eines neuen, zu verschweißenden Kettengliedes wesentlich vereinfacht wird, da durch das Verschwenken die Verbindung zwischen dem Schlitten und dem Stauchstahl gelöst werden kann und ohne große Verschiebungen des Schlittens ein großer Freiraum zum Einlegen des jeweils zu verschweißenden Werkstückes geschaffen wird. Dadurch daß die Kraftmeßeinrichtung, die Teile der Bewegungssteuerung sowie die Staucheinrichtung auf einem Schlitten zusammengefaßt sind, ergibt sich eine sehr kompakte und im Hinblick auf die großen aufzubringenden Kräfte günstige Bauweise.

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In besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Schlitten jeweils ein vorderes, dem Stauchstahl zugekehrtes Querjoch aufweist, in dem die Kraftmeßeinrichtung gelagert ist, und ein hinteres, dem Stauchstahl abgekehrtes Querjoch aufweist, mit dem die Staucheinrichtung in Verbindung steht. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß nach Beendigung des Schweißvorganges die Staucheinrichtung wirksam werden kann, ohne daß die Kraftmeßeinrichtung durch den sogenannten "Stauchschlag" belastet wird.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Kraftmeßeinrichtung mit einer Druckrolle in Verbindung steht, die sich auf einer, vom Steuermittel für den Bewegungsablauf angetriebenen Steuerkurve abstützt, die gegenüber dem Maschinengestell verschiebbar gelagert ist.

In Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Druckrolle an einem Hebel angeordnet ist, wobei ein Ende des

sich

Hebels am Schli'ttengelagert ist und das andere auf der Kraftmeßeinrichtung abstützt und daß mit dem Hebel ein Schalter zum Einschalten des Schweißstromes verbunden ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß entsprechend dem Abstand der Druckrolle von dem Abstützungspunkt des Hebels auf der Kraftmeßeinrichtung sich die auf die Kraftmeßeinrichtung wirkende Auflagerkraft entsprechend der Hebelübersetzung verringert und somit selbst bei hohen Anpreßkräften die tatsächlich in der Kraftmeßeinrichtung zu messende Kraft geringer eingestellt werden kann. Neben einer Verringerung der zu messenden Kraft entsprechend

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der Hebelübersetzung läßt sich bei entsprechender Anordnung des Schalters eine entsprechende Vergrößerung des Schaltweges erreichen, so daß dieser zuverlässig eingeschaltet wird . Als Schalter wird mit dem Hebel üblicherweise nur ein Steuerschalter verbunden, der auf ein Schaltschütz zum Einschalten des hohen Schweißstromes wirkt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß die Steuerkurve auf einem Trägerkörper längs verschiebbar und schwenkbar sowie mit Feststellmitteln arretierbar befestigt ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß zusätzlich zu dem fest vorgegebenen Verlauf der üblicherweise umlaufenden Steuerkurve, mit der der Trägerkörper bewegt wird, die auf dem Trägerkörper befindliche Steuerkurve hinsichtlich des Zeitpunktes für den Beginn des Bewegungsablaufes (durch Längsverschieben) und hinsichtlich der Vorschubgeschwindigkeit für den Stauchstahl (durch Verschwenken) eingestellt werden kann.

In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist schließlich vorgesehen, daß der Stauchstahl an seinem in der Schwenkhülse gelagerten Ende eine Ausnehmung aufweist, in der unter Zwischenschaltung eines Federelementes ein Druckstempel vorzugsweise koaxial geführt ist, dessen freies Ende dem Schlitten zugekehrt ist und einen Bund zur Anlage am Stauchstahlende aufweist. Diese Ausgestaltung gestattet in noch besserem Maße eine Berücksichtigung etwaiger Fertigungstoleranzen der zu verschweißenden Werkstücke, beispielsweise C-förmig vorgebogener Ketten-

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ein

glieder dadurch, daß mit Beginn der über die Steuerkurve geleiteten Vorschubbewegung des Stauchstahls dieser zunächst an das Werkstück angelegt wird, daß dann ohne weitere Bewegung des Stauchstahls und damit des Werkstückes sich die gleichzeitig auf das Werkstück zu bewegenden Elektroden anlegen können, während der die Steuerkurve tragende Schlitten ungehindert weiter vorfahren kann, bis der Bund des Druckstempels zur Anlage am Stauchstahl kommt und dann der Stauchstahl - _...;. mit wachsender Anpreßkraft die beiden freien Kettengliedenden gegeneinander bewegt bis die vorgegebene Anpreßkraft erreicht ist. Durch das zwischengeschaltete Fühlerelement wird hierbei erreicht, daß das Werkstück auf dem Sattel bis zur Anlage der Elektroden sicher gehalten wird. Da bis zur Anlage des Bundes des Druckstempels am Stauchstahl die beiden freien Enden des C-förmig vorgebogenen Kettengliedes keine Relativbewegung ausführen, wird ein Verschleiß der Elektroden^Beim Anlegen an das Werkstück vermieden und ein sicherer Kontakt zwischen der Werkstückoberfläche und den Elektrodenspitzen gewährleistet.

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgebildete Schweißmaschine in einer Seitenansicht, teilweise im Schnitt

Fig. 2 eine vereinfachte Darstellung der Aufsicht auf die Schweißmaschine gemäß Fig. 1

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Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab die Ausgestaltung des verschiebbaren Stauchstahles.

Wie Fig. 1 erkennen läßt, werden die zu einer Kette zusammengefügten, C-fömrig vorgebogenen Kettenglieder 1 über eine Zuführeinrichtung 2 mit Hilfe eines heb- und senkbaren Sattels hochkant stehend in die Schweißposition unter den Schweißelektroden 4 und 5 gebracht. Das zu schweißende. Kettenglied·, wird hierbei durch jeweils schwenkbar gelagerte Stauchstähle 6 und 7 auf dem Sattel 3 gehalten, der Funktionsweise nachstehend näher erläutert werden wird. Die Ausbildung der Zuführeinrichtung, des Sattels einschließlich des Antriebes, die schwenkbare Anordnung der Stauchstähle sowie der Bewegungsmechanismus zum Heben und Senken der Elektroden 4, 5 ist grundsätzlich bekannt, wobei das die genannten Teile haltende Maschinengestell in der Darstellung nicht gezeigt ist. Mit dem Maschinengestell ist ferner eine Steuereinrichtung,- beispielsweise in Form einer durchgehenden Welle mit aufgesetzten umlaufenden· Kurvenscheiben verbunden, über die der Bewegungsablauf der Elektroden des Sattels sowie des Stauchstahles 7 zwangsläufig und in vorgegebener Abhängigkeit von einander gesteuert wird. Auch dies ist grundsätzlich bekannt und der Einfachheit halber zeichnerisch nicht dargestellt.

Während der Stauchstahl 6 in horizontaler Richtung starr auf dem Maschinengestell gelagert ist und lediglich zum Einführen eines zu verschweißenden Kettengliedes in Richtung des Doppelpfeiles 8 nach oben verschwenkbar gehalten ist, ist der Stauch-

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-IG-

stahl 7 in einer ebenfalls schwenkbar gelagerten SahvetLÖiülse in axialer Richtung verschiebbar gelagert. Sobald ein zu verschweißendes Kettenglied 10 auf dem Sattel 3 in Schweißposition gebracht ist, wird der Stauchstahl 7 zunächst mit geringer Kraft . soweit vorgefahren, daß das Kettenglied 10 fest auf dem Sattel gehalten ist. Anschließend werden die Elektroden auf den beiden freien Gliedenden des Kettengliedes zur Anlage gebracht. Anstelle von nur zwei Elektroden,wie hier dargestellt, können jeweils zwei zangenförmig ausgebildete Elektrodenpaare verwendet werden. Nachdem die Elektroden an dem Kettenglied zur Anlage gebracht worden sind, wird der Stauchstahl 7 weiter in axialer Richtung bewegt, so daß die beiden freien . Gliedenden mit ihren Stirnflächen sich gegenseitig berühren. Während dieses Vorganges wird zu einem bestimmten Zeitpunkt, der durch die Steuereinrichtung vorgegeben wird, der Strom eingeschaltet, so daß die Schweißung beispielsweise im Abbrennstumpf schweißverfahren erfolgt. Nach Abschalten des Schweißstromes wird über den Stauchstahl 7 schließlich der sogenannte "Stauchschlag" in das Kettenglied eingeleitet, durch den die beiden zu verschweißenden Kettengliedenden aufeinander gedrückt werden.

Bei der erfindungsgemäß.ausgebildeten Schweißmaschine ist nun der in der Schwenkhülse 9 verschiebbar gelagerte Stauchstahl 7 als getrenntes Bauteil ausgebildet, auf das kraftschlüssig die Mittel zur Übertragung der Bewegung in axialer Richtung einwirken. Zur Übertragung des Bewegungsprogrammes auf den Stauchstahl 7 ist im Maschinengestell ein Schlitten 11 verschiebbar

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gelagert, der im wesentlichen aus einem vorderen Querjoch 12 und einem hinteren Querjoch 13 besteht, die durch Seitenwangen starr miteinander verbunden sind-. Am vorderen Quer joch 12 ist eine Kraftmeßeinrichtung 14 befestigt, die beispielsweise aus einer Kolbenzylindereinheit besteht, die über eine Zuleitung an einen als hydro-pneumatische Feder wirkenden Druckspeicher 16 angeschlossen ist. Ein Hebel 17 ist mit seinem einen Ende schwenkbar am Schlitten 11 befestigt und stützt sich mit seinem anderen Ende auf dem Kolben der Kolbenzylindereinheit 17 ab. Auf dem Hebel 17 ist ferner eine Rolle 18 gelagert. Die Rolle 18 stützt sich auf einer Steuerkurve 19 ab, die auf einem Tragkörper 20 befestigt ist, der mit einer Zugstange 21 mit der Steuereinrichtung der Schweißmaschine, beispielsweise einer auf einer umlaufenden Welle angeordneten Steuerkurve mit--entsprechenden Steuernocken befestigt ist. Der Tragkörper 20 stützt sich hierbei auf zwei Rollen 22 ab, die auf einer entsprechenden Konsole am Maschinengestell gelagert sind. Wird nun über die Zugstange 21. die Steuerkurve 19 in Richtung des Pfeiles 23 nach oben bewegt, so wird der ganze Schiit-' ten über die Druckrolle 18 in Richtung auf das zu verschweißende Kettenglied bewegt und dadurch der Stauchstahl 7 an dieses Kettenglied angedrückt. Die Vorschubgeschwindigkeit, die im wesentlichen durch die nicht dargestellte Steuereinrichtung, .über die auch die Bewegung der Elektroden 4 und 5 erfolgt, bestimmt. Zusätzlich kann jedoch über eine Stellschraube 24 im Tragkörper 20 die Neigung der Steuerkurve 19 eingestellt werden sowie über eine Stellschraube 25 im Sinne einer Feineinstellung der Beginn der Vorschubbewegung des Schlittens und

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damit des Stauchstahles einreguliert werden. Der Schlitten und damit der Stauchstahl wird somit entsprechend der vorgegebenen Geschwindigkeit gegen das Kettenglied 10 gedrückt, wobei unter geringfügiger Verformung die beiden freien Kettengliedenden stirnseitig gegeneinander gedrückt werden. Die hierbei auftretende Anpreßkraft ergibt sich einmal aus der erforderlichen Verformurigskraft und zum anderen aus der höheren Reaktionskraft in dem Augenblick, in dem die beiden Stirnflächen der beiden Kettengliedenden in noch kaltem Zustand ■ gegeneinander zur Anlage kommen.

Bei den bisher üblichen Schweißmaschinen wurde der Einschaltzeitpunkt für den Schweißstrom starr vorgegeben, so daß bedingt durch nicht vermeidbare Fertigungstoleranzen beim Biegen der zu verschweißenden Kettenglieder die zum Einschaltzeitpunkt herrschende Anpreßkraft von Kettenglied zu Kettenglied unterschiedlich groß war, so daß in Einzelfällen hieraus unterschiedliche Güten der Schweißstelle resultierten.

Bei der vorliegenden Schweißmaschine ist jedoch die mit der Steuerkurve 19 zusammenwirkende Druckrolle 18 im Hebel 17 gelagert, der mit seinem freien Ende sich auf der Kolbenzylindereinheit 14 abstützt. Durch die vorgegeben Vorspannung des hydropneumatischen Druckspeichers 16 ergibt sich zunächst während der ersten Bewegungsphase der Steuerkurve 19 eine starre Verbindung zwischen der Druckrolle 18 einerseits und dem Schlitten 11 andererseits. In dem Augenblick jedoch, in dem der vorgege bene Vorspanndruck des Druckspeichers 16 erreicht wird, weicht

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der Kolben 14 aus, so daß kurzzeitig der Schlitten 11 in der erreichten Position stehenbleibt, während die Steuerkurve entsprechend dem vorgegebenen Bewegungsablauf der Steuereinrichtung weiter bewegt wird. Der pneumatische Teil des Druckspeichers 16 ist hierbei so ausgelegt, daß die sich ergebende Durchfederung des Kolbens 14 einer Abstützung auf einer Feder mit flacher Kennlinie entspricht.

Anders als bei den bisherigen Schweißmaschinen ist nun der · Hebel 17 mit einem Schalter 26 verbunden, der erst dann betätigt wird, wenn der Vorspanndruck des Druckspeichers 16 überschritten wird und der Hebel 17 relativ zum Schlitten 11verschwenkt wird. Der Schalter 26 steht hierbei mit der Stromversorgung für die Elektroden 4 und 5 in Verbindung, so daß der Schweißstrom nicht mehr zu einem durch die Steuereinrichtung starr vorgegebenen Zeitpunkt eingeschaltet wird, sondern immer dann eingeschaltet wird, wenn eine vorgegebene Anpreßkraft, mit der die beiden Stirnflächen der freien Gliedenden d. h. also der Schweißstoß aufeinander gepreßt wird. Mit dem einsetzenden Schweißvorgang beginnt im Schweißstoß das Material zu erweichen und flüssig zu werden, so daß das Material nachgibt und die Anpreßkraft unter dem Vorspahndruck des Druckspeichers 16 wieder absinkt und der Kolben 14 in seine Ausgangsposition zurückgedrückt wird und somit zwischen der sich weiter bewegenden Steuerkurve 19. der Druckrolle 18 und dem Schlitten 11 wieder eine starre Verbindung besteht und

. der Schlitten entsprechend dem durch die Steuerkurve 19 und der übrigen Steuereinrichtung vorgegebenen Bewegungsablauf

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den Stauchstahl 7 gegen das Kettenglied 10 führt. ^v

Nach Abschalten des Schweißstromes, was nach Ablauf eines eigenen "Stromprogrammes" selbstätig erfolgt, werden die Elektroden 4 und 5 abgehoben und über eine Staucheinrichtung der Stauchstahl 7 schlagartig auf das Kettenglied 10 gedrückt. Die Staucheinrichtung besteht hierbei üblicherweise aus einem Hydraulikkolben. Bei der vorliegenden Ausführungsform der Schweißmaschine ist der Hydraulikkolben an das hintere Joch des Schlittens 11 angeschlossen und stützt sich auf einer Konsole 27, die mit dem Maschinengestell fest verbunden ist, ab. Der besondere Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß beim Einleiten des Stauchschlages dieser nicht über die Steuerkurve 19 und die Druckrolle 18 in den Schlitten eingeleitet wird, sondern daß beim Einleiten des Stauchschlages zwischen der Druckrolle 18 und der Steuerkurve 19 praktisch keine Kräfte vorhanden sind, so daß die aus dem Höel 17, der Druckrolle 18 und der Kolbenzylindereinheit 14 mit nachgeschaltetem-JDruckspeicher 16 bestehende Kraftmeßeinrichtung durch den Stauchschlag nicht belastet wird, da dieser direkt in den Schlitten eingeleitet wird.

Die Ausbildung des Stauchstahles 7 ist in Fig. 3 in vergrößertem Maßstab und im Schnitt dargestellt. Wie die schematische Zeichnung erkennen läßt, ist der Stauchstahl 7 in seinem hinteren Ende mit einer Ausnehmung 30 versehen, in der ein Bolzen 31, der an seinem hinteren Ende mit einem Bund 32 versehen ist, in axialer Richtung geführt. Im Boden der Ausnehmung ist ein

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Federelement 33 gelagert, auf dem sich der Bolzen 31 abstützt. Das Federelement besteht beispielsweise aus zu einem Paket zusammengefaßten Tellerfedern, dessen Vorspannung durch nicht näher dargestellte Mittel eingestellt werden kann. Die Härte des Federpaketes einerseits und die Länge des Federpaketes sind hierbei so bemessen, daß in Ruhelage zwischen dem Ende des Stauchstahles 7 einerseits und dem Bund 32 andererseits ein Spalt vorgegebener Größe freibleibt. Drückt nun entsprechend dem durch die Steuerkurve .19 vorgegebenen Vorschub der Schlitten 11, der in Fig. 3 nur durch sein Druckstück 34, beispielsweise in Form einer Schraube zur genauen Einjustierung der Abstände, dargestellt ist, gegen den Kopf des Bolzens 31» so wird der Stauchstahl 7 sich zunächst in Richtung auf das zu spannende Kettenglied 10 bewegen und in dem Augenblick, in dem der Stauchstahl am Kettenglied 10 zur Anlage kommt, zunächst das Federelement 33 zusammengepreßt, bis der vorgegebene Abstand zwischen dem Bund 32 und der stirnseitigen Anlagefläche des Stauchstahles 7 überbrückt ist. Das FedexeLement 33 ist hierbei so bemessen, daß die auf das zu schweißende Kettenglied wirkende Anpreßkraft gerade ausreicht, dieses fest in Schweißposition zu halten, damit die Schweißelektroden angelegt werden können. Während der Zeit, in der der Abstand des zwischen dem Bund 32 und der rückwärtigen Anlagefläche des Stauchstahles 7 überbrückt wird, steht der Stauchstahl somit still, während der Schlitten sich entsprechend dem vorgegebenen Bewegungsablauf weiter bewegt. Die Steuereinrichtung ist hierbei so abgestimmt, daß während dieser kurzen Zeit die Schweißelektroden zur Anlage kommen und somit gewährleistet ist, daß

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während des Anlegens der Schweißelektroden keine Relativbewegungen zwischen den Anlageflächen der Elektroden und dem zu verschweißenden Kettenglied auftreten. Erst nach dem Überbrükken des Abstandes s folgt der Stauchstahl voll dem durch den Schlitten 11 eingeleiteten Bewegungsablauf, bis die durch die Kraftmeßeinrichtung 14 vorgegebene Anpreßkraft erreicht wird.

Ansprüche

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Claims

Ansprüche

1.J Verfahren zum elektrischen Stumpf- oder Abbrennstumpfschweißen von Werkstücken mit stabförmigen Enden, insbesondere zum Verschweißen der Enden C-förmig vorgebogener Kettenglieder, an die jeweils Elektroden und Stauchstähle anlegbar sind, von denen wenigstens einer in Stauchrichtung verschiebbar gelagert ist, dadurch gekennze lehnet , daß die Anpreßkraft ■gecfösen wird, mit der die Stauchstähle auf das Werkstück drükken, und daß in Abhängigkeit von einer vorgebbaren Anpreßkraft der Schweißstrom eingeschaltet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßkraft mittels einer hydro-pneumatisch wirkenden Federeinrichtung gemessen wird.

3· Schweißmaschine z!.ur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, die wenigstens zwei, an das zu verschweißende Werkstück anlegbare Elektroden und zwei das Werkstück haltende Stauchstähle aufweist, von denen wenigstens einer in Stauchrichtung verschiebbar gelagert ist, und die mit Mitteln zum Steuern des Bewegungsablaufs der Elektroden und der Stauchstähle sowie zum Steuern des Schweißstromes und der auf die Stauchstähle wirkenden Staucheinrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß das Steuermittel für den Bewegungsablauf des verschiebbaren Stauchstahles (7) auf diesen unter Zwischenschaltung einer Kraftmeßeinrichtung (14, 16) mit

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einstellbarer Sollwertvorgabe wirkt, die mit einem Schalter zum Einschalten des Schweißstromes in Verbindung steht.

4. Schweißmaschine nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmeßeinrichtung eine Kolbenzylindereinheit (14) aufweist, die mit einem hydro-pneumatisch arbeitenden Druckspeicher (16) in Verbindung steht.

5. Schweißmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß in einer am Maschinengestell gelagerten Schwenkhülse (9) der Stauchstahl (7) verschiebbar geführt ist und daß ein in Betriebsstellung auf den Stauchstahl wirkender Schlitten (11) vorgesehen ist, der auf dem Maschinengestell verschiebbar gelagert und mit der Kraftmeßeinrichtung (14) und den darauf wirkenden Teilen (19, 20) zur Steuerung des Bewegungsablaufes des Stauchstahles (7) sowie mit der Staucheinrichtung (27) verbunden ist.

6. Schweißmaschine nach einem der Ansprüche 3» 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Schlitten (11) jeweils ein vorderes, dem Stauchstahl (7) zugekehrtes Querjoch (12) aufweist, in dem die Kraftmeßeinrichtung (14) gelagert ist, und ein hinteres, dem Stauchstahl (7) abgekehrtes Querjoch (13) aufweist, mit dem die Staucheinrichtung (27) in Verbindung steht.

7. Schweißmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Kraftmeßeinrichtung (14,16)

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mit einer Druckrolle (18) in Verbindung steht, die sich auf einer, vom Steuermittel für den Bewegungsablauf angetriebenen Steuerkurve (φ) abstützt, die gegenüber dem Maschinengestell verschiebbar gelagert ist.

8. Schweißmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Druckrolle (18) an einem Hebel (17) angeordnet ist, wobei ein Ende des Hebels (17) am Schlitten gelagert ist und das andere Ende sich auf der •Kraftmeßeinrichtung (14) abstützt, und daß mit dem Hebel (17) ein.Schalter (26) zum Einschalten des Schweißstromes verbunden ist.

9. Schweißmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerkurve (19) auf einem Trägerkörper (20) längsverschiebbar und schwenkbar sowie mit Feststellmitteln (24, 25) arretierbar befestigt ist.

10. Schweißmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stauchstahl (7) an seinem in der Schwenkhülse (9) gelagerten Ende eine Ausnehmung (30) aufweist, in der unter Zwischenschaltung eines Federelementes (33) ein Druckstempel (31) vorzugsweise koaxial geführt ist, dessen freies Ende dem Schlitten zugekehrt ist und mit einem Bund (32) zur Anlage am Stauchstahlende aufweist. .

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L e e r s e i t e