Widerstandsstumpfschweissmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Widerstands- stumpfschweissmaschine, welche zum Schweissen von Schienen, Profilstahl und ähnlichen Schweissstücken geeignet ist.
Die Maschine ist mit Spannvorrichtungen zum Einstellen und Festklemmen der Schweissstücke ver sehen, besitzt Schweisstransformatoren für die Er zeugung des Schweissstromes und einen hydraulischen Antrieb zum Einspannen und Verstellen der Schweiss- stücke beim Abschmelzen und Stauchen.
Bei den bisher bekannten Maschinen erfolgt der Vorschub der Spannvorrichtungen nicht genügend gleichmässig, da sie auf einer gemeinsamen Achse befestigt sind, die beim Stauchen infolge der auf tretenden grossen Kräfte verbogen werden kann. Hier durch wird die Stetigkeit des Abschmelzvorganges während des Schweissens gestört und die Güte der Schweissverbindung vermindert.
Ausserdem sind bei den bekannten Maschinen die Stromzuführungselemente, die den Transformator mit den Klemmbacken verbinden, weit von dem Schweissstück entfernt und liegen nicht in einer Ebene mit ihm. Infolgedessen ist der Kurzschlusswiderstand einer solchen Maschine recht gross.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Masse und die Abmessungen der Schweissmaschine zu ver mindern und eine hohe Leistungsfähigkeit bei ge ringem Energieverbrauch zu erzielen.
Die Erfindung besteht darin, dass die Spannvor richtungen durch drei Rundstangen verbunden sind, von denen zwei symmetrisch zum Schweissstück und in einer Ebene mit ihm liegen, während die dritte zentrale Stange als Drehachse für die Hebel der einen Spannvorrichtung dient und in einer Hülse sitzt, die als Drehachse für die Hebel der zweiten Spannvor richtung dient, wobei die zentrale Stange zusammen mit der Hülse als Führungselement bei der Relativ verstellung der Spannvorrichtungen wirkt.
Vorzugsweise besteht der hydraulische Antrieb zum Verstellen des Schweissstückes beim Abschmel zen und Stauchen aus zwei hydraulischen Zylindern, deren Kolben mit den in der Schweissstückebene lie genden Stangen verbunden und durch einen hydrau lischen Schieber steuerbar sind, wobei die Schieber stange über Elektromagnete und eine Spindel an einen elektromechanischen Antrieb führt, der auf der Hülse der zentralen Stange sitzt.
Zwecks Verminderung des Kurzschlusswiderstan- des der Schweissmaschine, kann jedes der beiden Stromzuführungsbackenpaare mit der Sekundärwick lung des Einzelschweisstransformators verbunden sein und in der Ebene des Schweissstückes liegen.
Um den Sekundärkreis der Schweisstransformatoren zuverlässig gegen beim Schweissen stets auftretende Spritzer geschmolzenen Metalles zu schützen, ist es zweckmässig, als Stromzuführungselemente, die die Klemmbackenpaare mit den Transformator-Sekundär- wicklungen verbinden, die Stangen zu verwenden, die die Spannvorrichtungen der Maschine untereinander verbinden und sie aus Bimetall in Form von Stahl kernen mit Bronzehülsen auszuführen.
Zum genauen Zentrieren der Schweissstücke kön nen die Stromzuführungs-Klemmbackenpaare federnde Stössel enthalten, welche die Schweissstücke beim Festklemmen an die in der Maschine eingebauten und einstellbaren Anschläge anpressen.
In der Zeichnung ist die erfindungsgemässe Ma schine am Beispiel einer hängenden Schienenschweiss- maschine dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Gesamtansicht der Maschine; Fig. 2 einen Schnitt AA der Fig. <B>1</B> ; Fig. 3 einen Schnitt BB der Fig. 1; Fig. 4 einen Schnitt CC der Fig. 1;
Zwei Greifklauen-Spannvorrichtungen 1 und 2 sind untereinander durch eine zentrale Rundstange 3 und zwei Rundstangen 4 und 5 verbunden, die sym metrisch in bezug auf das Werkstück 6 und in einer Ebene mit ihm liegen. Jede Spannvorrichtung besteht aus kastenförmigen Hebeln 7 mit Schlössern 8 (Fig. 4), durch die die Hebel miteinander verbunden werden. Die Hebel der Spannvorrichtung 2 sind im Schloss 8 durch die zentrale Rundstange 3 verbunden und können sich um sie wie um eine Achse drehen. Die Hebel der Spannvorrichtung 1 sind im Schloss 8 durch eine Hülse 9 (Fig. 4) verbunden, die auf der zentralen Rundstange 3 sitzt und längs desselben ver schoben werden kann.
Die Hebel 7 der Spannvor richtungen 1 und 2 werden mit Hilfe der hydrau lischen Zylinder 10 (Fig. 1) um ihre Achse geschwenkt.
Die Lasche 11 (Fig. 1) dient zum Aufhängen der Schweissmaschine an einer Hubvorrichtung.
Zum Festklemmen der Schweissstücke 6 in den Spannvorrichtungen 1 und 2 sind Stromzuführungs- Klemmbacken 12 vorgesehen, die auf den Hebeln 7 sitzen. In die Klemmbacken sind abgefederte Stössel 13 eingebaut, die beim Festklemmen der Schweiss- stücke, z. B. Schienen, diese gegen die auswechsel baren und einstellbaren Anschläge 14 drücken um eine Zentrierung der Schweissstücke zu bewirken.
Die Hebel 7 der Spannvorrichtungen 1 und 2, die durch die Rundstangen 4 und 5 verbunden sind, lassen sich in Längsrichtung in den Hülsen 15 der Spannvorrichtung 2 verschieben, werden aber in den Hülsen 16 der Spannvorrichtung festgehalten. Die Rundstange 5 kann sich im Hebel 7 der Spannvor richtung 1 gleitend verschieben.
Die Spannvorrichtungen 1 und 2 werden durch hydraulische Zylinder 17 verstellt, deren Kolben 18 auf den Rundstangen 4 und 5 sitzen. Die Flüssigkeit wird in die hydraulischen Zylinder 17 zum Verstellen der Spannvorrichtungen 1 und 2 über einen Schieber 19 gepumpt, dessen Gehäuse sich innerhalb der zen tralen Rundstange 3 befindet. Der Schieber 19 ist über eine Schieberstange 20 unter Zwischenschaltung von Elektromagneten 21 mit der Spindel 22 eines elektro mechanischen Antriebes 23 verbunden, der auf der Hülse 9 sitzt (Fig. 4).
In die Hebel der Spannvorrichtung 1 sind zwei gepanzerte Schweisstransformatoren 24 (Fig. 2) mit Sekundärentwicklungen 25 und 26 (Fig. 3) eingebaut.
Die Sekundärwicklung 25 ist direkt mit den Strom zuführungsklemmbacken 12 der Spannvorrichtung 1 und die Sekundärwicklung 26 mit den Klemmbacken 12 der Spannvorrichtung 2 über die Rundstange 4 und 5 und die Schleifkontakte 27 verbunden. Die Rundstangen 4 und 5 sind in dem Abschnitt, in dem sie als Stromführungselemente dienen, bimetallisch in Form eines Stahlkernes mit Bronzehülse ausgeführt. Die Anordnung der Stromführungselemente in der Ebene des Schweissstückes und in unmittelbarer Nähe desselben verringert den Kurzschlusswiderstand der Schweissmaschine.
Zur Schweissmaschinenausrüstung gehören ausser- dem ein Flüssigkeitspumpe mit elektrischem Antrieb, ein Ölbehälter sowie elektrische Steuereinrichtungen (in der Zeichnung nicht gezeigt).
Die Schweissmaschine arbeitet folgendermassen. Die an der Hubvorrichtung 11 aufgehängte Ma schine, deren Klemmbacken 12 geöffnet sind, wird mit den Anschlägen 14 auf das Schweissstück 6 ge setzt. Danach werden die hydraulischen Zylinder 10 eingeschaltet, die Backen bewegen sich aufeinander zu und klemmen das Schweissstück fest. Die Schweiss- transformatoren, die die Backen 12 unter Spannung setzen, werden eingeschaltet und die hydraulischen Zylinder 17 beginnen ihre Tätigkeit und nähern die Spannvorrichtungen 1 und 2 mit den in ihnen einge klemmten Schweissstücken 6 einander. Nachdem die Stirnflächen der Schweissstücke einander berühren, beginnt ein Schweissstrom zu fliessen und das Ab schmelzen der Schweissstücke, die am Ende dieses Vorganges gestaucht werden.
Durch den Schieber 19 wird die gegenseitige Lage der Spannvorrichtungen mit den Schweissstücken und die Geschwindigkeit ihrer Relativverstellung bestimmt. Der Schieber ist innerhalb der zentralen Rundstange 3 eingebaut und regelt den Flüssigkeitszustrom in die hydraulischen Zylinder 17. Die Schieberstange 20 wird in Längs richtung durch den elektromechanischen Antrieb 23 verstellt, der auf der Hülse 9 sitzt. Die Spindel 22 des elektromechanischen Antriebs 23 ist mit der Stange 20 des Schiebers 19 durch die Elektromagnete 21 ver bunden. Letztere ziehen beim Stauchen an und ver stellen die Stange 20 des Schiebers 19 so, dass die Flüssigkeit in die hydraulischen Zylinder einströmt.
Die Verstellgeschwindigkeit der Spindel 22 und der mit ihr verbundenen Schieberstange während des Ab schmelzvorganges und des Stauchens wird durch eine Programmeinrichtung bestimmt.
Resistance butt welding machine The invention relates to a resistance butt welding machine which is suitable for welding rails, profile steel and similar weldments.
The machine is equipped with clamping devices for adjusting and clamping the weldments, has welding transformers for generating the welding current and a hydraulic drive for clamping and adjusting the weldments when melting and upsetting.
In the previously known machines, the feed of the clamping devices is not sufficiently uniform, since they are attached to a common axis that can be bent when upsetting due to the large forces occurring. This disrupts the continuity of the melting process during welding and reduces the quality of the welded joint.
In addition, in the known machines, the power supply elements that connect the transformer to the clamping jaws are far away from the welding piece and are not in one plane with it. As a result, the short-circuit resistance of such a machine is quite large.
The aim of the present invention is to reduce the mass and dimensions of the welding machine and to achieve high performance with low energy consumption.
The invention consists in the fact that the Spannvor devices are connected by three round rods, two of which are symmetrical to the welding piece and in one plane with it, while the third central rod serves as the axis of rotation for the lever of a clamping device and sits in a sleeve that serves as the axis of rotation for the lever of the second Spannvor direction, the central rod acting together with the sleeve as a guide element in the relative adjustment of the clamping devices.
Preferably, the hydraulic drive for adjusting the welded piece when ablating and upsetting consists of two hydraulic cylinders, the pistons of which are connected to the rods lying in the welding piece level and can be controlled by a hydraulic slide, the slide rod being connected to an electromagnet and a spindle electromechanical drive that sits on the sleeve of the central rod.
In order to reduce the short-circuit resistance of the welding machine, each of the two pairs of power supply jaws can be connected to the secondary winding of the individual welding transformer and lie in the plane of the welding piece.
In order to reliably protect the secondary circuit of the welding transformers against splashes of molten metal that always occur during welding, it is advisable to use the rods that connect the clamping devices of the machine and them as power supply elements that connect the pairs of clamping jaws to the transformer secondary windings made of bimetal in the form of steel cores with bronze sleeves.
For precise centering of the weldments, the pairs of power supply clamping jaws can contain resilient plungers which press the weldments against the adjustable stops built into the machine when they are clamped.
In the drawing, the machine according to the invention is shown using the example of a hanging rail welding machine. 1 shows an overall view of the machine; FIG. 2 shows a section AA from FIG. 1; FIG. FIG. 3 shows a section BB of FIG. 1; FIG. 4 shows a section CC of FIG. 1;
Two gripping claw clamping devices 1 and 2 are interconnected by a central round rod 3 and two round rods 4 and 5, which are symmetrical with respect to the workpiece 6 and in one plane with it. Each clamping device consists of box-shaped levers 7 with locks 8 (Fig. 4), through which the levers are connected to one another. The levers of the tensioning device 2 are connected in the lock 8 by the central round rod 3 and can rotate around them like an axis. The lever of the clamping device 1 are connected in the lock 8 by a sleeve 9 (Fig. 4) which sits on the central round rod 3 and can be pushed along the same ver.
The lever 7 of the Spannvor devices 1 and 2 are pivoted about their axis with the help of the hy metallic cylinder 10 (Fig. 1).
The bracket 11 (Fig. 1) is used to hang the welding machine on a lifting device.
Power supply clamping jaws 12, which sit on the levers 7, are provided for clamping the welded pieces 6 in the clamping devices 1 and 2. Spring-loaded plungers 13 are built into the clamping jaws, which when the welded pieces are clamped, e.g. B. rails, these press against the interchangeable ble and adjustable stops 14 to cause centering of the weldments.
The levers 7 of the clamping devices 1 and 2, which are connected by the round rods 4 and 5, can be moved in the longitudinal direction in the sleeves 15 of the clamping device 2, but are held in the sleeves 16 of the clamping device. The round rod 5 can slide in the lever 7 of the Spannvor device 1.
The clamping devices 1 and 2 are adjusted by hydraulic cylinders 17, the pistons 18 of which sit on the round rods 4 and 5. The liquid is pumped into the hydraulic cylinder 17 for adjusting the clamping devices 1 and 2 via a slide 19, the housing of which is located within the central round rod 3. The slide 19 is connected via a slide rod 20 with the interposition of electromagnets 21 with the spindle 22 of an electro-mechanical drive 23 which sits on the sleeve 9 (FIG. 4).
Two armored welding transformers 24 (FIG. 2) with secondary developments 25 and 26 (FIG. 3) are built into the lever of the clamping device 1.
The secondary winding 25 is connected directly to the power supply clamping jaws 12 of the clamping device 1 and the secondary winding 26 is connected to the clamping jaws 12 of the clamping device 2 via the round rod 4 and 5 and the sliding contacts 27. The round bars 4 and 5 are designed in the section in which they serve as current-carrying elements, bimetallic in the form of a steel core with a bronze sleeve. The arrangement of the current-carrying elements in the plane of the welding piece and in its immediate vicinity reduces the short-circuit resistance of the welding machine.
The welding machine equipment also includes a liquid pump with an electrical drive, an oil container and electrical control devices (not shown in the drawing).
The welding machine works as follows. The suspended on the lifting device 11 Ma machine, the jaws 12 are open, is set with the stops 14 on the welding piece 6 ge. Then the hydraulic cylinders 10 are switched on, the jaws move towards each other and clamp the welded piece. The welding transformers, which put the jaws 12 under tension, are switched on and the hydraulic cylinders 17 begin their work and bring the clamping devices 1 and 2 closer together with the weldments 6 clamped in them. After the end faces of the welding pieces touch each other, a welding current begins to flow and the welding pieces melt, which are compressed at the end of this process.
The mutual position of the clamping devices with the weldments and the speed of their relative adjustment are determined by the slide 19. The slide is installed inside the central round rod 3 and regulates the flow of liquid into the hydraulic cylinder 17. The slide rod 20 is adjusted in the longitudinal direction by the electromechanical drive 23, which sits on the sleeve 9. The spindle 22 of the electromechanical drive 23 is ver with the rod 20 of the slide 19 by the electromagnet 21 connected. The latter pull on when upsetting and adjust the rod 20 of the slide 19 so that the liquid flows into the hydraulic cylinder.
The adjustment speed of the spindle 22 and the slide rod connected to it during the melting process from and the upsetting is determined by a program device.