CH625445A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Widerstandschweiss-maschine zum Abschmelzstumpfschweissen (von Stahlknüppeln u.dgl.). Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Schweissmaschine, die zum Schweissen (—) während eines ununterbrochenen Walzvorgangs geeignet ist.

Zur Erläuterung des Standes der Technik wird im folgenden eine herkömmliche Schweissmaschine unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 der beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Die in den Fig. 5 und 6 dargestellte Schweissmaschine umfasst einen Hauptrahmen 101, der als Tragwerk für den Unterbau der Schweissmaschine dient und an einem nicht dargestellten Wagen bzw. einer Laufkatze hängt. Am Hauptrahmen

101 ist ein C-förmiges bzw. brückenförmiges Pressgestell 102 befestigt. Ferner umfasst die Schweissmaschine ein C-förmiges bzw. brückenförmiges Pressgestell 103, das relativ zum Hauptrahmen 101 bewegbar ist und auf einem Schlitten 104 sitzt, der in Führungen 105 verschiebbar ist, die auf beiden Seiten des Hauptrahmens 101 befestigt sind. Zu jedem Pressgestell

102 bzw. 103 gehört ein Presszylinder 106, der die Aufgabe hat, ein auf einer unteren Elektrode 108', die am unteren Teil des Pressgestells 103 bzw. 102 oder oben am Hauptrahmen 101 befestigt ist, angeordnetes Werkstück 110 bzw. 110' zwischen der unteren Elektrode und einer oberen Elektrode 108 einzuspannen, die mit einer Zylinderstange des Spannzylinders verbunden ist.

Die bekannte Schweissmaschine umfasst ferner einen mit dem Hauptrahmen 101 verbundenen Stauchzylinder 107, der dazu dient, das zwischen den Elektroden des bewegbaren Pressgestells 103 eingespannte Werkstück 110 gegen das von den Elektroden des feststehenden Pressgestells 102 eingespannte Werkstück 110 zu drücken, damit die zwischen den oberen Elektroden 108 und den unteren Elektroden 108' eingespannten Werkstücke mittels eines elektrischen Stromes ver-schweisst werden, der von einem Schweisstransformator 109 geliefert wird, der im Hauptrahmen 101 angeordnet ist.

Um warme Stahlknüppel in der Walzstrasse zu verschweis-sen, wird die Schweissung vorzugsweise ausgeführt, während die vom Wagen getragene Schweissmaschine verfahren wird. Wenn dabei mit einer herkömmlichen Schweissmaschine gearbeitet wird, ergeben sich die folgenden Nachteile.

1. Die unteren Elektroden werden nicht abgesenkt, so dass s während des Einführens und des Herausnehmens der Werkstücke die Unterseiten der Werkstücke in Berührung mit den Elektroden stehen, was zu Schwierigkeiten führt.

2. Die die Elektroden zusammendrückende Spannkraft des Presszylinders wird nicht nur auf das Pressgestell 102 bzw. 103

io sondern auch auf den Hauptrahmen 101 aufgebracht, so dass nicht nur die Pressgestelle sondern auch der Hauptrahmen und die übrigen Konstruktionselemente in ihrer Festigkeit konstruktiv auf die Spannkraft ausgelegt werden müssen.

3. Die Mittelpunkte der Werkstücke und der Mittelpunkt i5 des Stauchzylinders sowie die Mittellinie der Führung liegen in der Regel nicht auf einer Linie, so dass es erforderlich ist, dass die konstruktive Festigkeit des Hauptrahmens proportional zur Stauchkraft bzw. Andrückkraft ist.

4. Der Stromweg zwischen dem Schweisstransformator und 2o den Elektroden ist lang, so dass ein Schweisstransformator hoher Kapazität benötigt wird.

5. Um die unter 2. bis 4. aufgeführten Forderungen zu erfüllen, muss die Schweissmaschine grosses Gewicht und grosse Abmessungen haben. Die Breite der Schweissmaschine kann

25 praktisch nicht verringert werden, so das es schwierig ist, die herkömmliche Schweissmaschine in Verbindung mit einer mehrbahnigen Walzvorrichtung zu benutzen.

6. Die unterhalb der Werkstücke befindlichen Teile der Schweissmaschine sind gross, so dass es schwierig ist, herabge-

30 fallenen Zunder und abgespritzte Schweissrückstände zu beseitigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wider-standsschweissmaschine ohne die beschriebenen Nachteile der herkömmlichen Schweissmaschine zu schaffen, wobei die er-35 findungsgemässe Schweissmaschine insbesondere möglichst kompakt sein sowie wirtschaftliche und anwendungstechnische Vorteile haben soll.

Diese Aufgabe wird bei einer Widerstandsschweissma-schine erfindungsgemäss gelöst durch zwei hängende Pressge-40 stelle bestehend aus jeweils einem Presszylinder, der über einen Synchronisierungsmechanismus an einem Tragwerk aufgehängt ist, einem Schieberahmen, der mit dem Zylinderkörper des Presszylinders bewegungsverbunden ist, einem mit einer oberen Elektrode versehenen oberen Block, der mit der Kol-45 benstange des Presszylinders bewegungsverbunden ist und der von der Zylinderstange mit im Schieberahmen verschoben wird, und einem mit einer der oberen Elektrode zugewandten, unteren Elektrode versehenen unteren Block, der am Schieberahmen befestigt ist und zusammen mit diesem verschoben so wird, wobei durch Betätigung des Presszylinders die beiden Blöcke senkrecht in entgegengesetzten Richtungen verschoben werden, so dass beim Einspannen eines Werkstücks die obere und die untere Elektrode synchron zueinander verschoben werden und durch eine Staucheinrichtung zum horizontalen 55 Verschieben eines der zwei Pressgestelle in Richtung zum anderen Pressgestell. Das Tragwerk ist vorzugsweise von einem als Laufkatze längs eines Trägers verfahrbaren Rahmen gebildet. Die Staucheinrichtung umfasst vorzugsweise zwei Stauchzylinder, von denen einer mit einem oberen Block und der andere 60 mit einem unteren Block verbunden ist.

Bei der erfindungsgemässen Widerstandsschweissmaschine sind die Pressgestelle selbsttragend ausgebildet und werden die obere und die untere Elektrode aufeinander abgestimmt verschoben, wobei die Spannkraft als innere Kraft des jeweiligen 65 Pressgestells auftritt, so dass die erfindungsgemässe Schweissmaschine nicht die Nachteile der herkömmlichen Schweissmaschine aufweist und kompakt ausgeführt werden kann sowie wirtschaftliche und anwendungstechnische Vorteile aufweist.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, einer Wi-derstandsschweissmaschine,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung gemäss A-A in Fig. 1, Fig. 3 eine Seitenansicht eines Schieberahmens,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung gemäss B-B in Fig. 1, Fig. 5 eine Vorderansicht der bereits erläuterten herkömmlichen Schweissmaschine,

Fig. 6 eine Seitenansicht der Schweissmaschine gemäss Fig. 5.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Widerstandsstumpf-schweissmaschine umfasst einen Träger 1, der an einer Decke oder an Stützen befestigt ist. Am Träger 1 hängt ein Rahmen 2 eines Wagens bzw. einer Laufkatze, die am Träger verfahrbar ist. Auf der Laufschiene des Trägers 1 laufen Räder 3. Zum Verfahren des Rahmens 2 des Wagens dient eine Antriebsvorrichtung 4, die auf ein Ritzel 6 wirkt, das in Eingriff mit einer Zahnstange 5 steht, die am Träger 1 befestigt ist. Ferner umfasst die Schweissmaschine zwei hängende Pressgestelle bestehend aus jeweils einem Presszylinder 7, der Elektroden 14 gegen ein Werkstück 20 drücken kann. Die Elektroden sind verbunden mit einem oberen Block 10 und einem unteren Block 11. Ein Synchronisiermechanismus 8 dient zur Synchronisierung der Schiebewege II und 12 der Blöcke 10 und 11 in der Weise, dass gilt II = 12. Zum Synchronisiermechanismus 8 gehört eine Rolle 9, die die Gewichte der Blöcke 10 und 11 trägt und in einer Nut im Rahmen 2 des Wagens geleitet. Zum Verschieben der Blöcke 10 und 11, die mit den Elektroden versehen sind, in horizontaler Richtung dient ein Stauchzylinder 12, dessen Kolbenstange direkt mit einer Stauch- und Führungsstange 13 verbunden ist, deren anderes Ende am feststehenden Abschnitt des jeweiligen Blockes befestigt ist. Die Stauch- und Führungsstange 13 dient zum Synchronisieren der Spannvorgänge am feststehenden Abschnitt und am bewegbaren Abschnitt des jeweiligen Blockes, und dient ferner als Führung beim Verschieben der bewegbaren Seite des jeweiligen Blockes, während die Werkstücke bündig aneinandergestossen werden.

In dem Block ist ein Schweisstransformator 15 angeordnet. Zur Synchronisierung der Blöcke 10 und 11 während des Anlegens der Elektroden dient ein Schieberahmen 16, dessen unteres Ende an dem unteren Blockgestell 11 und dessen oberes Ende über einen Keil 18 am Presszylinder 7 befestigt ist, wie dies in Fig. 3 erkennbar ist. In seinem mittleren Bereich wird der Schieberahmen 16 gleitend geführt von einer Führungsplatte 17 bzw. Führungsschienen, die an dem oberen Block 10 befestigt ist bzw. sind, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Zur Sicherung der Relativstellung von Rahmen 2 und feststehendem Abschnitt eines Blockes dient ein Keil 19. Rollen 21 verhindern ein Schwanken der Schweissmaschine. Diese Rollen sind an der Unterseite des unteren Blockes 11 angeordnet. Während der Wagen verfahren wird, liegen diese Rollen von beiden Seiten an einer Führungsplatte 22 an, die am Boden od.dgl. parallel zum Träger 1 befestigt ist.

Die vorstehend beschriebene Schweissmaschine arbeitet in folgender Weise. Wenn das Werkstück 20 eine Stellung einnimmt, in der es eingespannt werden soll, wird während des synchronisierten Spannvorgangs, d.h. während die oberen und die unteren Elektroden 14 gegeneinander gefahren werden, Hydrauliköl in den Presszylinder 7 eingespeist. Dadurch wird dessen Zylinderstange ausgefahren, die an dem oberen Block 10 befestigt ist, so dass der obere Block 10 abgesenkt wird; wobei der Winkel des Verbindungsgestänges des Synchronisiermechanismus 8 vergrössert wird. Da sich die Rolle 9 am 5 Gelenk des Verbindungsgestänges nur in horizontaler Richtung bewegen kann, wird der Presszylinder 7, der sich oberhalb der Rolle 9 befindet, nach oben bewegt, so dass auch der untere Block 11, der über den Gleitrahmen 16 mit dem Presszylinder 7 verbunden ist, angehoben wird.

io Wenn alle Glieder des Verbindungsgestänges gleiche Länge haben, kann das Werkstück in der Weise eingespannt werden, dass der Schiebeweg II, um den der obere Block 10 abgesenkt wird, immer gleich dem Schiebeweg 12 ist, um den der untere Block 11 angehoben wird.

15 Während des Schweissens wird ein Werkstück von den Elektroden des feststehenden Abschnitts und ein anderes Werkstück von den Elektroden des beweglichen Abschnitts der Blöcke gehalten. Das letztgenannte Werkstück wird durch einen Verschiebevorgang gegen das erstgenannte Werkstück 20 geschoben, indem mittels des Stauchzylinders 12 und der Führungsstange 13 der bewegbare Abschnitt gegen den feststehenden Abschnitt verfahren wird, wobei sowohl der feststehende Abschnitt als auch der bewegbare Abschnitt von einem einzigen Rahmen 2 getragen werden. Demzufolge kann die 25 Schweissung durchgeführt werden, während der Rahmen 2 des Wagens verfahren wird, der zwei Werkstücke trägt, nämlich eines am feststehenden Abschnitt und ein anderes am bewegbaren Abschnitt.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, sind 30 die Pressgestelle als in sich geschlossenens kraftschlüssiges System ausgebildet und hängend angeordnet, wobei die oberen Elektroden und die unteren Elektroden senkrecht auf das Werkstück einwirkend dieses einspannen und beim Einspannen die Bewegung der Elektroden synchronisiert ist, so dass die 35 Spannkraft als innere Kraft der Pressgestelle auftritt, was wiederum dazu führt, dass die gesamte Schweissmaschine sehr kompakt ausgebildet werden kann.

Auf die Spannflächen der Werkstücke wird gleichmässig gedrückt, so dass der Verschleiss der oberen und unteren 40 Elektroden im wesentlichen gleich ist, so dass ein Nachstellen der Oberflächen der oberen und unteren Elektroden zum Ausgleich des Verschleisses nicht erforderlich ist.

Am Boden unterhalb der Schweissmaschine steht wesentlich mehr Raum zur Verfügung, so dass Zunder und abge-45 spritzte Schweissrückstände leicht beseitigt werden können, was bei der herkömmlichen Schweissmaschine nicht der Fall ist. Die erfindungsgemässe Widerstandsstumpfschweissma-schine ist besonders gut anwendbar beim ununterbrochenen Walzen in einer ein- oder mehrbahnigen Walzmaschine, in der 50 Stahlknüppel gewalzt und geschweisst werden.

Die erfindungsgemässe Widerstandsstumpfschweissma-schine umfasst zwei hängend angeordnete Pressgestelle, die jeweils eine obere Elektrode und eine untere Elektrode synchron zueinander senkrecht gegen ein Werkstück drücken, 55 wobei die Spannkraft als innere Kraft des Pressgestelles auftritt, so dass die Schweissmaschine äusserst kompakt ausgebildet werden kann. Die Oberflächen der Werkstücke werden von den oberen und unteren Elektroden gleichmässig eingespannt, so dass der Verschleiss der oberen und unteren Elek-60 troden im wesentlichen gleich ist und die oberen und unteren Elektroden zum Ausgleich des Verschleisses nicht nachgestellt zu werden brauchen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

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1. Widerstandsstumpfschweissmaschine, gekennzeichnet durch zwei hängende Pressgestelle bestehend aus jeweils einem Presszylinder (7), der über einen Synchronisierungsme-chanismus (8) an einem Tragwerk aufgehängt ist, einem Schieberahmen (16), der mit dem Zylinderkörper des Presszylinders (7) bewegungsverbunden ist, einem mit einer oberen Elektrode (14) versehenen oberen Block (10), der mit der Kolbenstange des Presszylinders bewegungsverbunden ist und der von der Zylinderstange im Schieberahmen (16) verschoben wird, und einem mit einer der oberen Elektrode (14) zugewandten, unteren Elektrode (14) versehenen unteren Block (11), der am Schieberahmen (16) befestigt ist und zusammen mit diesem verschoben wird, wobei durch Betätigung des Presszylinders die beiden Blöcke (10,11) senkrecht in entgegengesetzten Richtungen verschoben werden, so dass beim Einspannen eines Werkstücks (20) die obere und die untere Elektrode (14) synchron zueinander verschoben werden, und durch eine Staucheinrichtung (12, 13) zum horizontalen Verschieben eines der zwei Pressgestelle in Richtung zum anderen Pressgestell.

2. Schweissmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragwerk von einem als Laufkatze längs eines Trägers (1) verfahrbaren Rahmen (2) gebildet ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Schweissmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Staucheinrichtung zwei Stauchzylinder (12) umfasst, von denen einer mit einem oberen Block (10) und der andere mit einem unteren Block (11) verbunden ist.