CH651181A5 - Elektrodenanordnung in einer elektrischen vielpunkt-widerstandsschweissmaschine, insbesondere gitterschweissmaschine. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrodenanordnung in einer elektrischen Vielpunkt-Widerstandsschweissmaschine mit zwei einander gegenüberstehenden Reihen von Elektroden, wobei die Elektrodenhalter der einen Elektrodenreihe abwechselnd mit gegensinnig gepolten Sekundärwicklungsausgängen von Schweisstransformatoren verbindbar sind, während die Elektrodenhalter der anderen Elektrodenreihe leitend an eine sich über die Maschinenbreite erstreckende passive Strombrücke angeschlossen sind.

Eine Elektrodenanordnung dieser Gattung ist in der AT-PS 332 198 beschrieben. Die eigentlichen Schweisselektro-den, welche bei der bekannten Elektrodenanordnung verwendet werden, sind annähernd würfelförmig ausgebildet und werden in Elektrodenhaltern mit Hilfe von Klemmschrauben festgehalten.

Die Kontaktflächen der Schweisselektroden, welche mit den zu verschweissenden Gitterstäben in unmittelbare Berührung kommen, unterliegen einer schnellen Abnützung. Sobald sich in einer Kontaktfläche durch die Einwirkung von Hitze und mechanischer Beanspruchung Furchen gebildet haben, muss die nachgeschliffen werden, weil Unebenheiten die Kontaktgabe zwischen Elektrode und Schweissgut beeinträchtigen. Überdies können diese Unebenheiten zu einer Verformung der zu verschweissenden Stäbe im Schweiss-bereich führen. Da die sich in den Kontaktflächen der Elektroden bildenden Furchen im unmittelbaren Kreuzungsbereich der zu verbindenden Stäbe am tiefsten sind und von dort nach beiden Seiten flacher werden, wirken nämlich diese Vertiefungen, sobald die Elektroden gegen zwei einander kreuzende Gitterstäbe gepresst werden, auf diese Stäbe ähnlich wie ein Gesenk.

Die bekannten, würfelförmigen Elektroden können nur wenige Male nachgeschliffen werden, bevor sie durch neue Elektroden ersetzt werden müssen, weil ihre Abmessungen durch das Nachschleifen so stark verändert werden, dass die Elektroden nicht mehr in die Elektrodenhalter passen; hieraus resultiert ein sehr hoher Verbrauch an teurem Elektrodenmaterial, zumal nur ein geringer Prozentsatz dieses Materials tatsächlich für Schweissungen nutzbar ist.

Die erwähnte störende Gesenkwirkung könnte zwar durch Verkleinerung der Kontaktflächen, insbesondere von deren Erstreckung in Achsrichtung der mit den Elektroden in Berührung stehenden Stäbe, verringert werden, doch würde dies die Abnutzung der Kontaktflächen noch weiter beschleunigen, weil es eine Vergrösserung der Druckspannungen zwischen Stab und Elektrode zur Folge hätte.

Die Erfindung soll nun die Aufgabe lösen, bei einer Elektrodenanordnung der einleitend angegebenen Gattung die Schweisselektroden so auszubilden und derart in der Schweissmaschine anzuordnen, dass das Elektrodenmaterial zu einem sehr grossen Prozentsatz genutzt werden kann; diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Elektroden die Form rechteckiger Prismen mit annähernd quadratischem Querschnitt haben, deren Höhe ein Mehrfaches der Länge einer Querschnittseite beträgt, und dass jeweils zwei zusammenwirkende Elektroden an einander gegenüberliegenden Elektrodenhaltern stufenlos verstell- und feststellbar an Kontakt- und Tragflächen angeordnet sind, die miteinander zumindest angenähert einen rechten Winkel einschliessen, wobei die einander zugekehrten Endflächen zusammenwirkender Elektroden parallel zueinander und zur Winkelhalbierenden zwischen den Kontakt- und Tragflächen verlaufen.

Da die Elektroden im Verhältnis zu ihrer Querschnittfläche grosse Länge haben, können sie viel öfters nachgeschliffen und wiederbenutzt werden. Es wird daher ein grosser Prozentsatz des Materials für die Schweissung genutzt und die Verluste an nicht mehr nutzbarem Material werden prozentuell gering gehalten. Durch die gegensinnig geneigte Anordnung der Kontakt- und Tragflächen der Elektroden wird einerseits eine gute flächige Abstützung der Elektroden in der Wirkungsrichtung des Schweissdruckes erzielt und anderseits ein Nachstellen nachgeschliffener Elektroden unter Beibehaltung der Relativlagen des Schweissortes und der Elektrodenhalter ermöglicht.

Um die Elektroden nach dem Nachschleifen wieder in die notwendige Schweissstellung und gegenseitige Relativlage bringen zu können, ist es erforderlich, sie längs der Kontakt* und Tragflächen verstellen zu können. Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann zu diesem Zweck jede Elektrode mehrere äquidistante, in der Mittelebene zwischen zwei gegenüberliegenden, langen Seitenflächen des Prismas verlaufende Bohrungen für Halteschrauben aufweisen und in jedem Elektrodenhalter kann ein in seinem Innenbereich zur kraftschlüssigen Aufnahme eines mit Gewindebohrungen für die Halteschrauben versehenen Gleitstückes dienender Schlitz vorgesehen sein. Es lässt sich eine stufenlose Verstellbarkeit erreichen, wenn gemäss einer

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besonderen Ausführungsform die Länge des in jedem Elektrodenhalter vorgesehenen Schlitzes, in Längsrichtung der Elektroden gemessen, grösser als der doppelte Abstand zweier benachbarter Bohrungen der Elektroden ist.

Da die gemäss der Erfindung ausgebildeten und angeordneten Elektroden sehr oft und daher jeweils mit nur geringen Materialverlusten nachschleifbar und wiederverwendbar sind, können die Kontaktflächen ohne wirtschaftliche Nachteile sehr klein ausgebildet werden, wodurch die einleitend beschriebene Gesenkwirkung verringert und damit die Qualität der geschweissten Produkte, insbesondere die Gitterqualität, erheblich verbessert wird.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Elektrodenanordnung nach der Erfindung in Seitenansicht,

Fig. 2 eine in dieser Elektrodenanordnung verwendbare Elektrode mit ihrem Halter in grösserem Massstab und teilweise geschnitten.

Die Elektroden 1 der unteren Elektrodenreihe einer als Vielpunkt-Widerstandsschweissmaschine ausgebildeten Git-terschweissmaschine sind an Elektrodenhaltern 2 befestigt, die über Zuleitungen 3 der Reihe nach mit entgegengesetzt gepolten Sekundärwicklungsausgängen eines gemeinsamen Schweisstransformators 4 oder mehrerer Schweisstransfor-matoren verbunden sind.

Die Elektroden 5 der oberen Elektrodenreihen sind an Elektrodenhaltern 6 befestigt, die in bekannter Weise an den Enden von Stösseln 7 angebracht sind, welche ihrerseits federnd in einem sich quer über die Maschinenbreite erstrek-kenden Elektrodenbalken 8 gelagert sind. Ferner sind die Elektrodenhalter 6 mittels biegsamer Zuleitungen 9 mit einer sich gleichfalls über die gesamte Maschinenbreite erstreckenden Stromschiene 10 verbunden, welche mittels Tragelementen 14 am Elektrodenbalken 8 befestigt ist.

Benachbarte obere Elektrodenhalter 6 und benachbarte untere Elektrodenhalter 2 sind in bekannter Weise mittels Schläuchen 15,16 hydraulisch in Reihe geschaltet und an ein für die Erfindung nicht wesentliches Kühlmittelsystem angeschlossen.

Die Elektroden 1, 5 sind prismatisch und haben eine quadratische Querschnittsfläche. Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, beträgt ihre Höhe ein Mehrfaches der Länge einer Querschnittsseite. Jede Elektrode 1, 5 weist eine Anzahl von äquidistanten Bohrungen 20 auf, die in Fig. 2 teilweise nur durch ihre Achsen kenntlich gemacht sind.

In den Elektrodenhaltern 2, 6 sind Schlitze 21 eingearbeitet, die in ihren unteren Bereichen Ausnehmungen 22 aufweisen, deren Breite grösser als jene im oberen Bereich der Schlitze ist und in denen Gleitstücke 23 kraftschlüssig geführt werden. Jedes Gleitstück ist mit Gewindebohrungen zur Aufnahme von Halteschrauben 24 versehen, welche Bohrungen 20 der Elektrode durchsetzen und sich mit ihren Köpfen über eine Beilagscheibe 25 an dieser abstützen. Durch die Versetzung der Gewindebohrungen 20 in der Elektrode 1 und des Schlitzes 21 mit der Ausnehmung 22 im Halter wird der für die Stromleitung verfügbare Leiterquerschnitt in der Elektrode weniger geschwächt als bei an sich ebenfalls möglicher Umkehrung der Relativlagen von Schlitz und Bohrungen.

Wird die Länge des Schlitzes 21 grösser als der doppelte Abstand zweier benachbarter Bohrungen 20 gemacht, so ist eine stufenlose Verstellung der Elektroden möglich.

Vorteilhaft ist der Elektrodenbalken 8 auf bekannte Weise um etwa 90° um eine in Breitenrichtung der Maschine verlaufende Achse 26 in die in Fig. 1 strichlierte Lage schwenkbar gelagert, wodurch die Elektroden 5 zur Wartung leicht zugänglich gemacht werden. Ein besonderer Vorteil dieser Massnahme besteht darin, dass sich dann alle Elektroden 1 und 6 in zueinander paralleler Lage befinden, so dass ihre Halteschrauben allesamt nach oben weisen.

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1 Blatt Zeichnungen

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651181 PATENTANSPRÜCHE

1. Elektrodenanordnung in einer elektrischen Vielpunkt-Widerstandsschweissmaschine mit zwei einander gegenüberstehenden Reihen von Elektroden, wobei die Elektrodenhalter der einen Elektrodenreihe abwechselnd mit den gegensinnig gepolten Sekundärwicklungsausgängen von Schweiss-transformatoren verbindbar sind, während die Elektrodenhalter der anderen Elektrodenreihe leitend an eine sich über die Maschinenbreite erstreckende passive Strombrücke angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (1, 5) die Form von Prismen mit annähernd quadratischem Querschnitt haben, deren Höhe ein Mehrfaches der Länge einer Querschnittseite beträgt, und dass jeweils zwei zusammenwirkende Elektroden (1, 5) an einander gegenüberliegenden Elektrodenhaltern (2, 6) stufenlos verstell-und feststellbar an Kontakt- und Tragflächen (17,18) angeordnet sind, die miteinander zumindest angenähert einen rechten Winkel einschliessen, wobei die einander zugekehrten Endflächen (1', 5') zusammenwirkender Elektroden (1, 5) parallel zueinander und zur Winkelhalbierenden zwischen den Kontakt- und Tragflächen (17,18) verlaufen.

2. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Elektrode (1, 5) mehrere äquidistan-te, in der Mittelebene zwischen zwei gegenüberliegenden, langen Seitenflächen des Prismas verlaufende Bohrungen (20) für Halteschrauben (24) aufweist und dass in jedem Elektrodenhalter (2, 6) ein in seinem Innenbereich zur kraftschlüssigen Aufnahme eines mit Gewindebohrungen für die Halteschrauben (24) versehenen Gleitstückes (23) dienender Schlitz (21) vorgesehen ist.

3. Elektrodenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des in jedem Elektrodenhalter (2, 6) vorgesehenen Schlitzes (21), in Längsrichtung der Elektroden gemessen, grösser als der doppelte gegenseitige Abstand zweier benachbarter Bohrungen (20) der Elektrode (1,5) ist.

4. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Elektroden (5) einer der Elektrodenreihen tragender Elektrodenbalken (8) um eine in Breitenrichtung der Maschine verlaufende Achse um 90° in solchem Richtungssinn schwenkbar ist, dass hernach die Kontakt- und Tragflächen (17,18) der Elektroden (1, 5) beider Elektrodenreihen in die gleiche Richtung weisen.