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Widerstands-Abbrennschweissmaschine
Die bekannten Widerstands-Abbrennschweissmaschinen entsprechen im allgemeinen dem Aufbau von spanabhebenden Werkzeugmaschinen insofern, als der bewegliche Teil als Schlitten gebaut ist, der zum Abbrennen und Stauchen in einer Flach-oderRundführung versci oben werden kann. Da die beim Stauchen auftretenden Reaktionskräfte in das Maschinengehäuse geleitet werden, sind Verbiegungen des Gehäuses und daraus resultierende Winkelabweichungen der Werkstücke nicht zu vermeiden. Durch kräftige Dimensionierung der betreffenden Maschinenteile versucht man, diese Verbiegungen bzw. Winkelabweichungen in erträglichen Grenzen zu halten.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, Widerstands-Abbrennschweissmaschinen in Form einer viersäuligen hydraulischen Presse zu bauen, die in vertikaler Richtung arbeitet. Man kann mit dieser Bauart zwar Winkelabweichungen vermeiden, wenn die Werkstücke genau zentrisch zu den vier Säulen in der Achse des Presszylinders eingespannt werden. Dieser Bauart hat jedoch andere schwerwiegende Nachteile. Sie ist für die normalerweise zum Schweissen anfallenden langen Werkstücke nicht geeignet und daher auch nur zum Schweissen von Hohlkörpern, die sich im wesentlichen aus schalenartigen Hälften zusammensetzen, z. B.
FlugzeugpropeUernaben, Ventilgehäusen od. dgl.. vorgeschlagen worden. Ausserdem ist das Einspannen der Schweissteile bei einer vertikal arbeitenden Maschine, insbesondere am oberen Pressentisch, nicht ganz einfach durchzuführen.
Die Erfindung bezweckt die Verbesserung und weitere Ausgestaltung der Abbrennschweissmaschine als Einständer-Bauart, bei der die Stanchkraft in mindestens zwei parallel zu der Wirkachse der Stauchkraft
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achse paarweise in einer Ebene und zu der Achse symmetrisch angeordnet sind, und bei der zur Aufnah- me der Reaktionskräfte der Stauchkräfte ein im wesentlichen nur auf Zug beanspruchter Rahmen vorgesehen ist, der zur Werkstückachse räumlich symmetrisch liegt und bei welcher der die Spannbacken tragende, bewegliche Schlitten durch von dem Rahmen unabhängige Führungen geführt ist.
Die Er- findung besteht darin, dass der von der Bewegung des Maschinenschlittens unabhängige, nur Reaktionskräfte aufnehmende Rahmen im feststehenden Maschinengestell mindestens an einer Seite zur Aufnahme derZugdebnung längsverschieblich gelagert ist und aus vier zurWerkstückachse parallelenZugankern gebildet ist, deren Achsenschnitt die Eckpunkte eines Rechteckes bilden, und dass der Werkstückachsenschnitt im Diagonalschnittpunkt dieses Rechtecke liegt, und dass die Angriffspunkte der zwei parallelen Stauchteilkräfte in der Mitte zwischen je zwei nebeneinander liegenden Zugankern liegen.
Durch die erfindungsgemässe Bauart werden nicht nur Verlagerungen des Werkstückes durch Verbiegungen vermieden, sondern die Maschine kann zugleich von vorne, d. h. in Richtung quer zur Werkstückachse, beschickt werden, dazu dient der räumliche, durch die Zuganker gebildete Rahmen, der ausschliesslich im feststehenden Maschinengestell gelagert ist. Er ist, abgesehen von der geringen Verlängerung, durch dieZugbeanspruchungen unbeweglich im Maschinenbett angeordnet und nimmt alsZugorgan die Reaktionkräfte auf. Auf diese Weise ist die grösstmögliche Gewähr gegeben, dass die Werkstückteile ohne Winkelabweichungen zueinander unter Stauchdruck vereinigt werden.
Der die Reaktionskräfte aufnehmende, durch die Zuganker gebildete Rahmen ist unabhängig von dem Maschinenschlitten gelagert, für den zwei Führungen vorgesehen sein können, deren Achse mit den bei-
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den Stauchteilkräften. in einer Ebene liegen. Der Maschinenschlitten ist an mindestens einer der Führungen in Längsrichtung zur Einspannkraft unstarr gelagert.
Weiterhin können die Führungs-und Zuganker mit Längsbohrungen für eine Wasserkühlung versehen sein. Für die Lagerung dex Zuganker im Maschinengestell kann eine an sich bekannte Trockenschmierung, z. B. mit Molybdändisulfid angeordnet werden. Hiebei kann. die Lagerung der Zuganker im Maschinehge- stell in Lagerbuchsen erfolgen, die durch einen Antrieb in langsame Drehung versetzt werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine elektrische Widerstands-Abbrennschweissmaschine in Vorderansicht und Draufsicht.
Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie m - m der Fig. I. Fig. 4 zeigt einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1.
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über die zugleich auch der Schweissstrom zugeführt werden kann. Statt dessen kann man auch getrennte (nicht dargestellte) Stromzuführungsbacken vorsehen, die innerhalb der Spannbacken liegen können. Für die Zuführung des Stromes dienen die Leitungen 19, die an dem Transformator 20 angeschlossen sind, der sich zweckmässig in einem besonderen Gehäuse 21 geschützt hinter der Maschine befindet.
Die Bewegung der Spannbacken 3a, 3b in vertikaler Richtung, d. h. die Erzeugung der Einspannkraft, erfolgt mittels der Druckzylinder 4a, 4b, wobei die Spannbacken 3a, 3b mittels der Säulen 5a in beugel- artigen Schlitten 6a und 6b geführt sind. Der auf der einen Seite befindliche Schlitten 6a kann an dem einen Ständer 7 der Maschine befestigt sein. Der andere Schlitten 6b ist beweglich angeordnet und führt sich mit seinem unteren Teil in einemFührungsanker 8, während der obere Teil einen Führungsstein 9 mit vertikaler'Bewegungsmöglichkeit enthält, der sich seinerseits auf dem oberen Führungsanker 10 führt.
Die beiden Führungsholme 8 und 10 dienen gleichzeitig als Distanzhalter und Versteifung zwischen dem einen Maschinenständer 7 und einem weiteren Maschinenständer 11. Ausser den beiden Ankern 8 und 10 können noch weitere Anker an geeigneten Stellen vorgesehen werden. Die Teile der Holme 8 und 10 zwischen den beiden Schlitten 6a und 6b werden zweckmässig durch Führungsbuchsen 22 abgedeckt, die in Ausnehmungen 23 des fest angeordneten Schlittens 6a hineinragen, so dass die Führungsanker vor Schweissspritzern geschützt sind.
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rungsanker 8 und 10 in einer Ebene liegen. Für den Rückzug des beweglichen Schlittens 6b sind Rückzugzylinder 14a, 14b vorgesehen. Die Stauchstempel 13a, 13b greifen in Stauchzylinder 15a, 15b, die in dem Ständer 11 angeordnet sind.
Die Zylinder 15a, 15b stützen sich auf Traversen 16a, 16b ab. Diese Traversen verbinden je zwei Zuganker 17ä, 17b, deren Achsen mit der Achse ihres zugehörigen Stauchstempels ISa bzw. 13b in einer Ebene liegen (Fig. 4). Die Stauchzylinder 15a, 15b und die Zuganker 17a,'17b sind in dem Ständer 11 längsverschieblich gelagert. Zur Führung können Buchsen 18a, 18b für die Stauchzylinder 15a, 15b angeordnet werden. Durch die Schlitten 6a und 6b gehen die Zugan-
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ten 6a, 6b und den Ankern 17a, 17b eintreten, also auch keine Kraftübertragung stattfinden kann.
Die Wirkungsweise der Abbrennschweissmaschine gemäss der Erfindung ist wie folgt :
Die Werkstücke l und 2 werden in die Spannbacken 3a, 3b eingespannt. Damit die dabei unver- meidliche kleine Verformung des Spannschlittens nicht zu einem Verklemmen der Führung führt, ist auf der einen Seite (im Beispiel oben gezeichnet) der in Spannrichtung längsverschiebliche Stein 9 angeordnet, der gleichzeitig auch Verklemmungen durch die nach längerem Arbeiten unvermeidlichen W rme- spannungen. verhindert.
Danach wird der Strom eingeschaltet. Mit Hilfe der Kurven 12 geschieht das Heranführen des Werkstückes 2 an das Werkstück l, wie es bei diesem Sehweissprozess üblich ist, bis zur Berührung, worauf der Antrieb in bekannter Weise stillgesetzt wird, während der durchfliessende Strom die Werkstücke vorwärmt Nach einer Weile werden die Werkstücke wieder dadurch getrennt, dass die Kurven 12 ein Stück zurück- laufen, wobei die Kraft für das Auseinanderziehen von den Rückzugzylindern 14a, 14b aufgebracht wird. Nach eventueller mehrfacher Wiederholung desVorwarmvorganges setzt in bekannterweise das Abbrennen ein, bei dem die Kurven 12 den beweglichen Spannbügel stetig verschieben.
Zum folgenden Stauchen werden die Stauchzylinder 15a, 15b in Aktion gesetzt, die ihrerseits die Stauchstempel 13a, 13b mit grosser Kraft und Geschwindigkeit vorstossen und dadurch die Stauchung der Werkstücke bewirken, worauf der Strom ausgeschaltet wird. Die Stauchstempel sind nicht mit dem Maschinenschlitten fest verschraubt, um auch an dieser Stelle keine Verklemmungen aufkommen zu : lassen. Beim Stauchen werden die ganzen
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