DE655928C - Elektrische Widerstandsstumpfschweissmaschine, insbesondere Abbrennschweissmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung der im Patent 635 544 unter Schutz gestellten, zum stumpfen Aneinanderschweißen breiter Bleche dienenden Schweißmaschine, welche im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß die bewegliche Spannbacke mit Hilfe von vorzugsweise je für sich angetriebenen Zuggliedern bewegt wird, die an den Enden der beweglichen Spannbacke augreifen und die feststehende Spannbacke umfassen, wobei die Klemmstellen für die Bleche im wesentlichen in gleicher Höhe liegen wie die Zugglieder.

Gemäß der Erfindung bestehen bei einer derartigen Maschine die Bewegungseinrichtungen für die außerordentlich breiten Schweißbacken aus je einem quer zur Bewegungsrichtung der Backe verschiebbaren Keil, der an einem' unverschiebbar mit dem betreffenden Ende der beweglichen Schweißbacke verbundenen Teil angreift.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die zweckmäßig aus einem in einem Druckzylinder beweglichen Kolben bestehende Bewegungseinrichtung für die Keile zwischen den beiden Keilen angeordnet ist und daß die beiden Keile durch eine Zwischenstange, die gleichzeitig die Kolbenstange bilden kann, verbunden ist.

Zur Begrenzung der Bewegung sind gemäß der Erfindung an den Keilen Anschläge ausgebildet. Gemäß einem weiteren Merkmale der Erfindung schieben sich die Keile ohne \^ermittlung des Grundrahmens der Maschine zwischen an den relativ zueinander bewegliehen Trägern für die Schweißbacken ausgebildeten Flächen ein und ziehen somit diese Träger nebst Backen unmittelbar aufeinander zu.

Die angegebenen Merkmale sind dazu geeignet, Ungenauigkeiten der translatorischen Bewegung infolge von ungleichen Dehnungen oder Zusammendrückungen der auf die verschiedenen Enden der Schweißbacken einwirkenden Teile zu vermeiden.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. ι eine gemäß der Erfindung ausgebildete Maschine in Endansicht,

Fig. 2 einen im wesentlichen längs der Linie 2-2 der Fig. 1 geführten Querschnitt,

Fig. 3 eine Aufsicht der Maschine in schematischer Darstellung,

Fig. 4 einen Teilschnitt längs der Linie 4-4 der Fig. 2,

Fig. 5 eine vergrößerte Teilansicht der in Fig. ι links oben dargestellten Teile, nämlich des Nockens und der damit verbundenen elektrischen Steuerorgane,

Fig. 6 eine vergrößerte Teilansicht der in der Mitte der Fig. 1 dargestellten Teile, nämlich der Nockenantriebsvorrichtung und der Steuerung für dieselbe,

Fig. 7 einen Querschnitt durch das Steuerventil für die Nockenantriebsvorrichtung.

Die Hauptbetätigungsteile der Maschine sind auf bzw. zwischen Ständern 20 und 21 angebracht. Eine unbewegliche Auf spannbacke 23 ist mit den Maschinenständern starr verbunden. Gegenüber der festen Backe 23 ist die zugehörige Aufspannbacke 24 senkrecht beweglich angeordnet. Ein Nockenelement 25, welches mehrere zur Steuerung der Bewegung der Backen aufeinander zu dienende Steuerflächen aufweist, ist in Führungen der unbeweglichen Backe bzw. des Maschinenrahmens angeordnet. Zur Bewegung des Nockenelementes dient vorzugsweise ein Druckmittelmotor 26, welcher sich hierfür als besonders geeignet erwiesen hat.

Die Nockenbewegung wird auf das bewegliche Backenelement 27 mittels einer Einrichtung 30 übertragen, welche mit der Nockenfläche zusammenarbeitet und das Backenelement tragt (Fig. 3). Die Arbeitsweise der Maschine kann leicht an Hand der schematischen Darstellung der Fig. 3 verfolgt werden. Die nur teilweise dargestellte unbewegliche Backe 23 ist auf einem Rahmenwerk angeordnet und starr an demselben befestigt. Auf

4.0 diesem starren Rahmenwerk sind zur Führung des Nockenelementes 25 dienende Lager 28 angebracht. Der Nocken ist quer zur Maschine beweglich angeordnet und weist mehrere in Abstand voneinander an seinen Enden angeordnete Steuerflächen 29 auf. Zur Übertragung der im voraus festgelegten Bewegung der Steuerflächen 29 auf die beweglichen Backen 27 dient eine Einrichtung mit einem mit dem Nocken in Eingriff befindliehen Teil. Diese Einrichtung besteht aus Teilen 30, welche in dem festen Rahmenwerk mittels ebener {nicht dargestellter) Führungsflächen geführt sind und die bewegliche Backe 27 tragen. Die bewegliche Backe ruht in Sitzen 31, welche in den Teilen 30 ausgebildet sind und zwecks starrer Verbindung mit der Backe mit einer Schulter 32 gegen dieselbe anliegen. Die Bewegung der Backen 23 und 27 relativ zueinander muß absolut richtig erfolgen und im voraus gesteuert werden. Eine leichte Abweichung in der Bewe gung auf der einen Seite der Backen gegenüber der anderen Seite kann zur Folge haben, daß die Werkstücke zur Anlage aneinander kommen und mit ihren Stirnflächen eine /Stromübergangsstelle von äußerst geringem ■.,Widerstand bilden, durch welche der gesamte '^:;S.c|iweißstrom hindurchfiießt. Es ist dann natürlich unmöglich, den Lichtbogen wieder zur Entstehung zu bringen, und ebenfalls ist es unmöglich, die beiden Blechtafeln wieder voneinander zu trennen. Derartige Umstände können verursacht werden durch geringfügige Störungen, z. B. durch einen an der Steuerfläche des Nockens anhaftenden Fremdkörper; bei der Bewegung der Nockenrolle längs des Nockens verursacht der Fremdkörper eine unzulässige Bewegung der einen Seite der beweglichen Backe gegenüber der anderen Seite, und das Werkstück wird verdorben. Pneumatisch gesteuerte Motoren 33 sind starr am festen Rahmenwerk der Maschine befestigt, und ihre Kolben 34 sind mittels Verbindungsstangen 35 mit den Teilen 30 verbunden. Während der Betätigung der Maschine und auch sonst, außer während der Ausführung von Reparaturen, werden die Kolben dauernd unter Druck gehalten und nach der Richtung der Pfeile (Fig. 3) gedrückt. Auf diese Weise kann der Stößelmechanismus nachgiebig in Eingriff mit der Nockenfläche gehalten werden; d.h., obwohl der hydraulische Motor 26 den Nocken nach rechts oder links pressen kann und obwohl der Teil 30 in festem Eingriff mit der Nockenfläche gehalten wird, gibt der Teil 30 der Nockenbewegung nach, jedoch gelangen irgendwelche Fremdkörper nicht unter der Nockenrolle bzw. dem Stößel hindurch. Ein Reservoir oder eine Vorratskammer 36 wird mittels eines durch einen Elektromotor 38 angetriebenen Kompressors 37 mit Druckluft oder einem anderen Druckmittel gespeist. Das Reservoir 36 ist mit einem Zuführungsrohr 39 verbunden, welches an verschiedenen Funkten zwecks Zuleitung des Druckmittels zu den zu betätigenden Teilen der Maschine angezapft ist. Die pneumatischen Motore.33 werden gespeist durch ein Rohr 40, in dem ein handgesteuertes Dreiwegeventil 41 angeordnet ist, dessen eine Öffnung 42 ins Freie geht. Auf diese Weise können die Kolben 34 dauernd unter Druck gehalten werden, außer wenn Reparaturen vorgenommen werden; in diesem Falle wird das Ventil gegenüber der Zuführungsleitung 40 geschlossen, und die Zylinder 43 werden durch die Auslaßöffnung 42 des handgesteuerten Ventils ins Freie entleert. Der nachgiebige Widerstand der Nockenrolle bzw. des Stößels gegenüber der Nockenbewegung ist zu allen Zeiten aufrechterhalten, so daß der Stößel o. dgl. sich nicht

von den Steuerflächen des Nockens fortbewegen kann, was eine ruckweise Bewegung zur Folge haben würde.

Der Teil 30, welcher die Nockenbewegung auf die bewegliche Backe überträgt, weist an seinem mit dem Nocken in.Eingriff tretenden Ende einen Schlitz oder eine Öffnung 44 auf, in welcher der Stößelmechanismus untergebracht ist. Dieser Mechanismus weist vor allem eine Rolle 45 auf, welche mit der Nockenfläche in Eingriff steht, ferner ein Joch 46, welches die zur Lagerung der Rolle dienenden Teile trägt, sowie eine Einstellvorrichtung 47, welche innerhalb oder in der Nähe des Schlitzes 44 angebracht ist.

Die Werkstücke werden an den gegeneinander beweglichen Backen 23 und 27 mittels der Spannbacken 24 befestigt, welche wiederum gegenüber den Backen 23 und 27 mittels mehrerer synchron bewegter pneumatischer Schieber 51 beweglich sind.

Der keilförmige Nocken 25, welcher zwei Steuerflächen 29 aufweist, wird betätigt durch den zwischen die Nockensteuerflächen eingeschalteten pneumatischen Motor 26 und ist mit demselben durch Kolbenstangen 56 und den Kolben 57 verbunden. Die Hauptsteuerung des pneumatischen Motors wird bewirkt mittels eines handgesteuerten Ventils 58, dessen Einlaß durch eine Leitung 59 mit der Zuführungsleitung 39 verbunden ist und welches mittels einer Leitung 60 tnit der Außenluft in Verbindung steht. Weitere von dem Ventil 58 ausgehende Leitungen 61 und 62 stehen mit einem pneumatischen Motor 63 in Verbindung und können wechselseitig mit der Zuführungsleitung 39 oder mit dem Auslaß 60 verbunden werden; auf diese Weise wird der Kolben des Motors 63 nach rechts oder links bewegt, wodurch ein Ventil 64 gesteuert wird, das durch Begrenzung des Druckmitteldurchflusses den pneumatischen Motor 26 steuert. Wenn sich die Maschine in Ruhelage befindet, fließt das hydraulische Druckmittel durch eine Leitung 65 in das Innere des in seiner neutralen Stellung befindlichen Ventils (Fig. 7) und durch eine Abflußleitung 66 wieder zurück; der ununterbrochene Fluß des Druckmittels dauert an, solange das Ventil sich in seiner neutralen Stellung befindet. Wenn der Motor 63 betätigt wird, wird der Ventilteil 69 (Fig. 7) in eine seiner Arbeitsstellungen verschoben. Der freie Durchfluß zwischen der Einlaß- und der Auslaßöffnung wird unterbrochen, so daß das Druckmittel direkt durch das Ventil und durch die öffnung 67 auf die linke Seite des Motors 26 geleitet wird. Der entstehende Druck preßt den Kolben 57 und damit den Nocken nach links, so daß die Annäherung der Backen aneinander bewirkt wird. Die Bewegung des Kolbens 57 dauert an, bis der Nocken eine vorher bestimmte Lage erreicht hat, in welcher der eine von zwei mit demselben verbundenen Begrenzungsanschlägen 70 mit einem Schwenkhebel 71 in Eingriff gelangt und mittels desselben den Ventilteil 69 in seine neutrale Stellung zurückschiebt; dabei wird der Motor 26 außer Druck gesetzt und gleichzeitig der Zylinder entleert. Die die Werkstücke haltenden Spannbacken werden nun gelöst, und mittels des Motors 63 wird nunmehr das Ventil 64 in der Weise gesteuert, daß der Motor 26 nach rechts bewegt wird. Der Nocken wird wiederum nach rechts verschoben, bis eine bestimmte Lage erreicht wird, in welcher die Begrenzungsanschläge wiederum mittels eines der Schwenkhebel 71 die Verschiebung des Ventils 64 in die Mittellage bewirken und den Mechanismus in seine Ausgangslage zurückbringen.

Die die Nockenrolle 45 einstellbar im Eingriff mit den Nocken haltende Vorrichtung weist verschiedene wichtige Merkmale auf (Abb. 4). Eine Einstellvorrichtung 47 hat einen Hauptteil 90, welcher in einem mit einer flachen Nase versehenen, mit dem die Nockenrolle tragenden Joch in Eingriff stehenden Teil verschraubt ist. Konzentrisch mit dem Teil 90 angeordnet und mit demselben verschraubt ist eine Buchse 92, welche in eine Buchse 93 eingepreßt ist. Die Buchse 93 weist eine konzentrisch zur Buchse 92 verlaufende Schulter 94 auf. Zwischen der Schulter 94 der Buchse 93 und der Schulter 95 der Buchse 92 ist ein Unterlagsteil 96 angeordnet; dieser Unterlagsteil ist so bemessen, daß seine Bruchbelastung im wesentlichen der zur Sicherheit angenommenen höchsten Arbeitsbelastung der verschiedenen Maschinen- ioo teile entspricht. Durch diese Eigenschaft wirkt die Vorrichtung während kritischer ungewöhnlicher Umstände als Schutz für die Nockenflächen und andere lebenswichtige Teile der Maschine. Sollte, während die Maschine in Tätigkeit ist, ein Fremdkörper zwischen die aufeinander zu bewegten Bakkenflächen oder zwischen den Nocken und die Nockenrolle gelangen, so würde die notwendige Folge die Zerstörung irgendeines no Teiles sein. Unter solchen Umständen dient der Teil 96 als Sicherheitsglied. Es braucht dann zur Wiederinstandsetzung der Maschine lediglich ein verhältnismäßig billiger XJnterlagsteil ersetzt werden, während im anderen Falle eine teure bearbeitende Nockenfläche, eine Backenfläche oder irgendein anderer lebenswichtiger Teil der Maschine hätte ersetzt werden müssen.

Die Nockensteuerfläche 29 weist einen Abschnitt 100 auf, der zur Verringerung des anfänglichen Zwischenraumes zwischen den

zueinander eingestellten Werkstücken dient. Nach dieser anfänglichen Näherung steuert die leicht geneigte Fläche ιοί die Annäherung der Backen aneinander während der Ab-Schmelzperiode, bis die Teile parallel zueinander verlaufende weichgeschmolzene Kanten aufweisen; in diesem Zeitpunkt wird die feste Zusammenpressung der Werkstücke durch die Nockenfläche 102 bewirkt. Unmittelbar nach der festen Zusammenpressüng wird der Schweißstrom abgeschaltet und die Maschine mittels der Steuervorrichtung stillgesetzt.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der Maschine kurz zusammengefaßt werden. Die Werkstücke werden auf die Backen gelegt, die Lehren werden in die Einstellage gebracht und die Werkstücke ausgerichtet; sodann werden die Spannbacken fest gegen die Werkstücke gezogen. Die Lehren werden entfernt, und die Backenbewegung wird durch, die Nockenbetätigungsvorrichtung eingeleitet. Kurz nach dem Beginn der Nockenbewegung wird der Strom eingeschaltet, und der Schweiß Vorgang beginnt. Nach der Beendigung des Schweißvorganges wird der Schweißstrom abgeschaltet. Die Einspannbacken werden gelöst, das fertige Werkstück wird aus der Maschine entfernt, und der Nocken wird in seine Ruhelage zurückbewegt; sodann können Wieder neue Bleche in die Maschine eingelegt werden.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Elektrische Widerstandsstumpfschweißmaschine, insbesondere Abbrennschweißmaschine zum Aneinanderschweißem von Blechen mit einander gegenüber angeordneten und relativ zueinander beweglichen außerordentlich breiten Backen, bei der zur Bewegung der einen Backe an den Enden derselben angreifende Bewegungseinrichtungen dienen, nach Patent 635 544, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungseinrichtungen aus je einem quer zur Bewegungsrichtung der Backe verschiebbaren Keil bestehen, der an einem unverschiebbar mit dem betreffenden Ende der beweglichen Schweißbacke verbundenen Teil angreift.
2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweckmäßig aus einem in einem Druckzylinder beweglichen Kolben bestehende Bewegungseinrichtung für die Keile zwischen den beiden Keilen angeordnet ist und daß die beiden Keile durch eine Zwischenstange, die gleichzeitig die Kolbenstange bilden kann, verbunden sind.
3. 3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch an den Keilen ausgebildete Anschläge zur Begrenzung ihrer Bewegung.
4. 4. Maschine nach einem der Ansprüche i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Keile sich ohne Vermittlung des Grundrahmens der Maschine zwischen an den relativ zueinander beweglichen Trägern für die Schweißbacken ausgebildeten Flächen einschieben und somit diese Träger nebst Backen unmittelbar aufeinander zu ziehen.
5. 5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der beweglichen Backe und dem an derselben ausgebildeten, mit der Keilfläche in Eingriff tretenden Stößel eine Einstellvorrichtung vorgesehen ist.
6. 6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwisehen der beweglichen Backe und dem an ihr ausgebildeten, mit der Kejlfläche in Eingriff tretenden Stößel o. dgl, Bruchglieder, die mit der Einstellvorrichtung für den Stößel vereinigt bzw. verbunden sein können, vorgesehen und so bemessen sind, daß ihre Bruchbelastung der zur Sicherheit angenommenen Höchstbelastung der Maschinenteile annähernd entspricht oder geringer ist als dieselbe.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen