Elektrische Widerstands-Abbrennschweissmaschine Die bisherigen elektrischen Widerstands-Abbrenn schweissmaschinen 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- oder Rundführung verschoben werden kann. Da die beim Stauchen auftretenden Reaktionskräfte in das Maschinengehäuse geleitet werden, sind Verbiegun gen des Gehäuses und daraus resultierende Winkel abweichungen der Werkstücke nicht zu vermeiden. Durch kräftige Dimensionierung der betreffenden Maschinenteile versucht man, diese Verbindungen bzw.
Winkelabweichungen in erträglichen Grenzen zu halten.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, Widerstands- Abbrennschweissmaschinen in Form einer viersäu- ligen hydraulischen Presse zu bauen, die in vertikaler Richtung arbeitet.- Man kann mit dieser Bauart zwar Winkelabweichungen vermeiden, wenn die Werk stücke genau zentrisch zu den vier Säulen in der Achse des Presszylinders gespannt werden. Diese Bauart hat jedoch andere schwerwiegende Nachteile.
Sie ist für die normalerweise zum Schweissen anfal lenden langen Werkstücke nicht geeignet und daher auch nur zum Schweissen von Hohlkörpern, die sich im wesentlichen aus schalenartigen Hälften zusam mensetzen, z. B. Flugzeugpropellernaben, Ventilge häuse oder dergleichen, vorgeschlagen worden. Ausserdem ist das Einspannen der Schweissteile bei einer vertikal arbeitenden Maschine, insbesondere am oberen Pressentisch, nicht ganz einfach durch zuführen.
Die Erfindung hat eine Abbrennschweissmaschine der genannten Art zum Gegenstand, bei der die genannten Nachteile beseitigt sind. Sie bezweckt eine Bauart, die die Werkstücke in der üblichen, zur Beschickung bequemeren, horizontalen Lage auf- nimmt und von vorn beschickt werden kann, und bei der eine Winkelabweichung der beiden Werk stückachsen beim Stauchen weitgehend verhindert wird.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Stauchkräfte in mindestens zwei parallel; mit der Wirkachse der Stauchkraft gerichtete und gleich grosse Teilkräfte unterteilt ist, deren erzeugende Vor richtungen mit der Werkstückachse paarweise in einer Ebene und zu der Achse symmetrisch angeord net sind. Zur Aufnahme der Reaktionskräfte der Stauchkräfte dient ein im wesentlichen nur auf Zug beanspruchter Rahmen,
der zur Werkstückachse räumlich symmetrisch liegt. Dieser Rahmen wird im Maschinengestell in Richtung seiner bei Beanspru chung auftretenden Längsdehnung zweckmässig min destens an einer Seite längsverschieblich gelagert. Der die Spannbacken tragende, bewegliche Schlitten kann durch von dem Rahmen unabhängige Führungen ge führt sein.
Durch eine solche Bauart erhält man eine elektrische Widerstands-Abbrennschweissmaschine, bei der die grösstmögliche Gewähr gegeben ist, dass die Werkstückteile ohne Winkelabweichungen zueinan der unter Stauchdruck vereinigt werden. Die durch den Stauchdruck auftretenden Reaktionskräfte wer den von dem Maschinengehäuse, in dem die Schlit ten geführt sind, ferngehalten.
Der die Reaktions- kräfte aufnehmende Rahmen ist zweckmässig unab hängig von dem Schlitten gelagert. Ausserdem sorgt eine symmetrische Unterteilung und Anordnung der Stauchkräfte und der die Reaktionskräfte aufneh menden Maschinenteile für eine beiderseits der Werk stückachse gleichmässige Beanspruchung, so dass durch die Resultierende eventuelle Winkelabweichun- gen der Werkstücke sich nicht auswirken können.
Vorteilhaft wird der Rahmen aus vier zur Werk stückachse parallelen Zugholmen gebildet, deren Achsenschnitte die Eckpunkte eines Rechteckes bil- den. Der Werkstück-Achsenschnitt liegt hierbei im Schnittpunkt der Diagonalen dieses Rechteckes. Fer ner sollen die Angriffspunkte, von zwei parallelen Stauchteilkräften in der Mitte zwischen je zwei neben einanderliegenden Zugholmen sich befinden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine elektrische Wider stands-Abbrennschweissmaschine in Vorderansicht und Draufsicht.
Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1.
Die beiden zu verschweissenden Werkstückteile 1 und 2 sind in die Spannbacken 3a, 3b einspannbar, 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 ver tikaler Richtung, das heisst die Erzeugung der Ein spannkraft, erfolgt mittels der Druckzylinder 4a, 4b, wobei die Spannbacken 3a, 3b mittels der Säulen 5a bzw. 5b in bügelartigen Schlitten 6a und<I>6b ge-</I> führt sind. Der auf der einen Seite befindliche Schlit ten 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 einem Führungsholm 8, während das obere Teil einen Führungsstein 9 mit vertikaler Bewegungsmög lichkeit enthält, der sich seinerseits auf dem oberen Führungsholm 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 Holmen 8 und 10 können noch weitere Holme an geeigneten Stellen vorgesehen werden. Die Teile der Holme 8 und. 10 zwischen den beiden Schlitten 6a und 6b werden zweckmässig durch Füh rungsbuchsen 22 abgedeckt, die in Ausnehmungen 23 des fest angeordneten Schlittens 6a hineinragen, so dass die Führungsholme vor Schweissspritzern ge schützt sind.
Zur Bewegung des verschiebbaren Schlittens 6b dienen die das Abbrennen steuernden Kurventeile 12 und die Stauchstempel 13a, 13b, deren Achsen mit der Werkstückachse und den Achsen der beiden Füh rungsholme 8 und 10 in einer Ebene liegen. Für den Rückzug des beweglichen Schlittens <I>6b</I> sind zwei Rückzugzylinder 14a, 14b vorgesehen. Die Stauch stempel 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 Zugholme 17a, 17b, deren Achsen mit der Achse ihres zugehörigen Stauchstempel 13a bzw. 13b in einer Ebene lie gen (Fig. 4).
Die Stauchzylinder 15a, 15b und die Zugholme 17a, 17b sind in dem Ständer 11 längs- verschieb'lich gelagert. Zur Führung können Buchsen 18a, 18b für die Stauchzylinder 15a, 15b angeordnet werden. Durch die Schlitten 6a und 6b gehen die Zugholme 17a, 17b in so gross gehaltenen Ausneh- mungen 24 hindurch, dass keine Berührung zwischen den Schlitten 6a, 6b und den Holmen 17a, 17b ein treten, also auch keine Kraftübertragung stattfinden kann.
Die Wirkungsweise der Abbrennschweissmaschine ist wie folgt: Die Werkstücke 1 und 2 werden in die Spann backen 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 ange ordnet, der gleichzeitig auch Verklemmungen durch die nach längerem Arbeiten unvermeidlichen Wärme spannungen verhindert.
Danach wird der Strom eingeschaltet. Mit Hilfe der Kurven 12 geschieht das Heranführen des Werk stückes 2 an das Werkstück 1, wie es bei diesem Schweissprozess üblich ist, bis zur Berührung, worauf der Antrieb in bekannter Weise stillgesetzt wird, wäh rend der durchfliessende Strom die Werkstücke vor wärmt. Nach einer Weile werden die Werkstücke wieder dadurch getrennt, dass die Kurven 12 ein Stück zurücklaufen, wobei die Kraft für das Ausein anderziehen von den Rückzugzylindern 14a, 14b aufgebracht wird. Nach eventueller mehrfacher Wie derholung des Vorwärmvorganges setzt in bekannter Weise 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 Stauch stempel 13a, 13b mit grosser Kraft und Geschwindig keit vorstossen und dadurch die Stauchung der Werk stücke bewirken, worauf der Strom ausgeschaltet wird. Die Stauchstempel sind nicht mit dem Spann schlitten fest verschraubt, um auch an dieser Stelle keine Verklemmungen aufkommen zu lassen. Beim Stauchen werden die ganzen Reaktionskräfte auf die Traversen 16a, 16b übertragen, die ihrerseits die Zugholme 17a, 17b spannen. Unter dem Einfluss dieser Spannungen längen sich die Zugholme.
Diese Längung und damit eine entsprechende Spannung wird aber von dem Maschinengestell 7, 11 dadurch ferngehalten, dass die Zugholme ebenso wie die Stauchzylinder, die sich auf die Traversen 16a, 16b abstützen, im Ständer 11 längsverschieblich gelagert sind. Die Längsverschiebungen der Zugholme beim Arbeiten sind nicht sehr gross und gestatten infolge dessen keine der sonst bei beweglichen Teilen übli chen Schmierungen. Es ist deshalb zweckmässig, ent weder eine Trocken-Dauerschmierung mit einem der dafür geeigneten Schmiermittel, z.
B. Molybdändisul- fid, anzuwenden, oder aber bei üblicher<B>öl-</B> oder Fettschmierung die Zugholme 17a, 17b und die Stauchzylinder -15a, 15b in Buchsen zu lagern, die durch einen besonderen Antrieb in ständige Drehung versetzt werden.
Bei der Maschine nach der vorliegenden Erfin dung sind die einzigen Teile, die durch die Stauch kraft auf Biegung beansprucht werden, die Spann backen mit ihren Führungen. Da diese Biegung aber zweiseitig mit dem Werkstück als Symmetrieachse erfolgt, kann sie auf das achsnichtige Fluchten der Werkstücke keinen Einfluss haben.
Das achsrichtige Arbeiten der Maschine kann an sich noch durch einen anderen Einfluss gefährdet werden, der sich dadurch ergeben kann, dass sich die Führungsholme 8 und 10 beim Arbeitsvorgang un gleichmässig erwärmen. Dies kann gegebenenfalls zu einem Schiefstellen der Maschinenständer zueinan der führen, was die Genauigkeit der Wirkungsweise der Maschine beeinträchtigt.
Um eine solche Stö rung von vornherein auszuschliessen, wird vorge schlagen, sämtliche Längsholme, das heisst die Füh- rungs- und Distanzholme 8 und 10, ferner etwaige weitere Distanzholme und auch die die Beanspru chung aufnehmenden, den Rahmen bildenden Zug holme 17a, 17b mit Hilfe eines durchgeleiteten Flüs sigkeitsstromes auf gleichbleibende Temperatur zu halten.
Statt der zwei Stauchstempel 13a, 13b kann auch ein Vielfaches dieser beiden Stauchstempel verwendet werden, wobei jedoch auf die symmetrische Anord nung hinsichtlich der Werkstückachse zu achten ist. Dasselbe gilt auch für die Führungsholme 8 und 10.