DE1440397C - Vielpunktschweißmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vielpunktschweißmaschine mit zwei mit den beiden Sekundäranschlüssen des Schweißtransformators verbundenen, in Richtung, der Schweißpunktreihe parallel verlaufenden, mit Kontaktflächen versehenen Stromschienen, mit einer im Spalt zwischen ihnen angeordneten Isolierschicht und mit mehreren auf beiden Stromschienen aufsitzenden und auf diesen verschiebbaren Elektrodenträgern mit je einer Elektrode, die über den Elektrodenträger wahlweise mit nur einer der beiden Stromschienen elektrisch verbindbar sind, indem der Elektrodenträger wahlweise gegenüber der einen oder der anderen Kontaktfläche der Stromschiene isoliert ist. ·· .

Bei einer bekannten Vielpunktschweißmaschine dieser Art sind die beiden Stromschienen durch eine Zwischenlage gegeneinander isoliert, und die Oberseiten der beiden Stromschienen bilden schräge Dachflächen, auf welchen reiterartig der Elektrodenaufsatz verschiebbar ist (deutsche Auslegeschrift 1087 299). Diese bekannte Konstruktion hat die Eigenschaften, daß eine einwandfreie Befestigung der Elektroden auf den schrägen Dachflächen der Stromschienen Schwierigkeiten bereitet und daß die kontaktgebenden schrägen Dachflächen in erhöhtem -25 Maße der Verunreinigung durch Schweißspritzer ausgesetzt sind, weil sie im unmittelbaren Sprühbereich der Schweißpunkte liegen. Diese Schweißspritzer haften an den Dachflächen und müssen zur Sicherung reiner Kontaktflächen vor jeder Verschiebung der Elektroden mühsam entfernt werden. Eine mangelhafte Befestigung der Elektroden an den Stromschienen bringt die Gefahr mit sich, daß die Elektroden beim Vorschub des Schweißgutes von den Stromschienen abgehoben werden, wenn sie, wie dies häufig vorkommt, an den Schweißpunkten klebenbleiben.

Bei einer anderen bekannten Vielpunktschweißmaschine sind die beiden Stromschienen durch einen Luftspalt voneinander getrennt, wobei in diesen Luftspalt Elektroden in beliebiger Lage so eingeführt werden können, daß sie wahlweise mit der einen Stromschiene in leitende Berührung kommen und gegen die andere Stromschiene durch eine Zwischenlage isoliert sind. Die beiden Stromschienen sind dabei als Klemmbacken ausgebildet und werden, z. B. mittels Schrauben, gegeneinander und gegen die zwischen ihnen angeordneten Elektroden gepreßt, um die Elektroden festzuhalten und den erforderlichen Kontaktdruck sicherzustellen (aulgelegte Unterlagen des österreichischen Patentes 213 684).

Nachteilig ist bei dieser Anordnung, daß eine Verstellung einzelner Elektroden infolge der gemeinsamen Klemmung, aller Elektroden zwischen den beiden Stromschienen relativ umständlich ist. Ferner können in den ,Luftspalt zwischen den Stromschienen Fremdkörper, insbesondere Schweißspritzer,. eindringen, die sich an den einander zugekehrten Seitenflächen der beiden Stromschienen ansetzen und gegebenenfalls zu Kurzschlüssen führen. . Es sind auch Elektrodenträger bekannt, die mit Schrauben an der Stromschiene angeklemmt sind (USA.-Patentschrift 2 469 897).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Elektrodenträger auch einzeln leicht einstellbar und feststellbar zu gestalten bei in jedem Fall sichergestelltem, einwandfreiem Kontaktdruck unabhängig vom Schv/eißdruck.

Die Erfindung besteht darin, daß die äußeren Seitenflächen der beiden Stromschienen als senkrecht verlaufende, einzige Kontaktflächen ausgebildet sind und jeder Elektrodenträger aus einem die Stromschienen zangenartig umgreifenden Klemmbackenpaar besteht, von dem eine Backe leitend an der äußeren Seitenfläche der einen Stromschiene und die andere Backe isoliert an der äußeren Seitenfläche der anderen Stromschiene anliegt, wobei jeder Elektrodenträger und die Stromschienen an den den Schweißdruck übertragenden Aufsitzflächen gegeneinander isoliert und die Klemmbacken mittels zumindest einer Klemmschraube gegeneinander verspannbar und so durch Klemmung an den Stromschienen feststellbar sind.

Bei dieser Konstruktion ist rasch und einfach eine einwandfreie Befestigung der Elektroden mittels der Klemmbackenpaare in beliebiger Lage möglich, wobei die jeweils kontaktgebenden Klemmbacken direkt an äußeren Seitenflächen der Stromschiene anliegen, die sich außerhalb des Sprühbereiches der Schweißstellen befinden. und gegen Schweißspritzer abgeschirmt sind. Hierdurch werden eine satte Kontaktgabe und ein hoher Kontaktdruck gewährleistet, wobei im Falle der Verstellung der Elektroden keine vorhergehenden Reinigungsarbeiten an den Kontaktflächen der Stromschienen erforderlich sind.

Vorzugsweise ist die Isolierung der Aufsitzflächen gegeneinander durch eine über die ganze Länge der Stromschienen reichende Isolierauflage gebildet, so daß sich auch an diesen Flächen keine Schweißspritzer ansetzen können, die zu Kurzschlüssen führen könnten. Die Schweißelektroden selbst können entweder einstückig mit einer der beiden Klemmbacken ausgebildet sein oder aber zwischen den Klemmbacken eingesetzt werden, wobei vorzugsweise eine der beiden Backen eine zur anderen Backe hin offene Ausnehmung für die Aufnahme der Elektrode aufweist.

Die beiden Stromschienen, die an die Sekundärwicklung des Transformators angeschlossen sind, können mit relativ großem Querschnitt ausgeführt werden, so daß die Verluste in diesen Schienen gering sind. Durch Anpressen der Klemmbacken an die Stromschienen wird ein inniger Kontakt zwischen der blanken Seitenfläche der einen Klemmbacke und der ihr zugekehrten Kontaktfläche der Stromschiene gesichert und daher der Übergangswiderstand niedrig gehalten. Diese Klemmbacke übernimmt den Strom von der betreffenden Stromschiene und leitet ihn über die Schweißstelle zu einer passiven Gegenelektrode (Strombrücke), während die andere Klemmbacke nicht stromführend, d. h. isoliert ist und nur zur Klemmung dient. Die Schweißelektrode selbst ist, wie schon erwähnt, am oberen Ende der Klemmbacken zwischen diesen ebenfalls voll anliegend und mit geringem Übergangswiderstand eingeklemmt oder überhaupt einstückig mit einer Backe ausgebildet, so daß auch zwischen den Klemmbacken und den Elektroden praktisch keine Verluste auftreten.

Jede dieser Elektrodeneinheiten kann für sich allein verstellt und an jeder beliebigen Stelle der Stromschiene festgeklemmt werden, so daß der Abstand der Schweißpunkte beliebig gewählt werden kann. Die beiden Stromschienen bilden eine Führung bei der Verschiebungsbewegung der Elektrodeneinheiten. Die Elektrodeneinheiten können so eingesetzt werden, daß die Elektroden entweder abwech-

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selnd auf der Plus- oder Minusseite angeschlossen bewirkt werden. Der Schweißstrom verläuft von der

sind oder in beliebiger anderer Polung aufeinander- jeweils wirksamen Stromschiene (1 in Fig. 1, 2 in

folgen, wobei aber stets die Anzahl der positiven F i g. 2) über die mit ihr in Kontakt befindliche

Elektroden ungefähr der Anzahl der negativen Elek- Klemmbacke 5 zur eigentlichen Elektrode 4, von

troden entsprechen soll. , 5 dieser über die Schweißstelle zu einer passiven

Jeder Schweißelektrode gegenüber befindet sich Gegenelektrode, die mit . einer zweiten passiven

vorzugsweise in eine Strombrücke einbezogen eine Gegenelektrode eine Strombrücke zu einer zweiten

passive Gegenelektrode, die ebenso verschieblich an- Schweißstelle und zurück zu einer aktiven Elek-

geordnet ist wie die Schweißelektrode selbst. Von trode4 gemäß Fig. 1 oder 2 bildet, die aber an die

der Gegenelektrode aus gelangt der Schweißstrom io zweite Stromschiene (2 in Fig. 1, 1 in Fig. 2) ange-

über Kabel oder flexible .Bänder und über ein ver- schlossen ist.

schiebliches Zwischenstück auf eine Stromübergangs- Da die beiden Stromschienen lückenlos an die

schiene und zur nächsten Gegenelektrode. dazwischen befindliche Isolierschicht 3 anschließend

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf wird verhindert, daß sich Fremdkörper zwischen den

die Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel 15 beiden Stromschienen ablagern und durch Bildung

näher erläutert werden. . von Kontaktbrücken Kurzschlüsse und Betriebs-

Fig. 1 und 2 zeigen im Querschnitt ein Strom- störungen verursachen können. Alle Verunreinigun-

schienenpaar mit der erfindungsgemäßeh Elektro- gen, die beim Schweißvorgang anfallen können, sam-

denanordnung für zwei verschiedene Elektroden- mein sich bei der erfindungsgemäßen Konstruktion

anschlüsse; 20 auf einer Abdeckung 11, 12, die gegen die Strom-

Fig..3, 4 und 5 zeigen in Aufriß, Grundriß bzw. schienen 1, 2 isoliert ist und sich knapp unterhalb

Seitenriß die Gesamtanordnung der Elektroden einer der Klemmbacken 5, 6 über die ganze Breite" der

erfindungsgemäßen Vielpunktschweißmaschine. Schweißmaschine erstreckt.

Die in den F i g. 1 und 2 im Querschnitt darge- Durch diese Anordnung wird erreicht, daß sich

stellten, in Richtung der Schweißpunktreihe verlau- 25 alle anfallenden Verunreinigungen an leicht sicht-

fenden Stromschienen 1, 2 aus elektrisch gut leiten- baren und gut zugänglichen Stellen ablagern und so-

dem Material sind an die beiden Enden der mit auf einfachste Weise entfernt werden können.

Sekundärwicklung eines Schweißtransformators an- Entsprechend-der Verschieblichkeit der aktiven Elek-

geschlossen. In den -engen Spalt zwischen den ein- troden 4 müssen bei der Doppelpunktschweißung

ander zugekehrten Seitenflächen der beiden Strom- 30 auch die zugeordneten passiven Gegenelektroden

schienen!, 2 befindet sich eine Isolierschicht 3, verschieblich ausgeführt sein.

welche die beiden Stromschienen gegeneinander iso- Die Fig. 3 bis 5 zeigen die erfindungsgemäße

liert. Gesamtanordnung der Elektroden einer nach der

An den Stromschienen 1, 2 ist für jede Schweiß- Doppelpunktschweißmethode arbeitenden Schweißelektrode 4 ein metallisches Klemmbackenpaar 5, 6 35 maschine.

angeordnet, von dem die eine Backe 5 mit ihrem Über den Stromschienen 1, 2, welche die schon unteren Teil satt und unmittelbar, d. h. leitend an der beschriebenen, beliebig verstellbaren aktiven Elekzugeordneten Stromschiene (Plus-Stromschiene 1 in troden 4 tragen, ist ein Elektrodenbalken für die Fig. 1, Minus-Stromschiene 2 in Fig. 2) anliegt, passiven Gegenelektroden 13 angeordnet. Dieser wogegen die andere Backe gegen die Stromschiene, an 40 Elektrodenbalken besteht im wesentlichen aus zwei der sie angreift, durch Zwischenlage einer Isolier- hochkant stehenden, eine Brücke bildenden Tragschicht 7 isoliert ist. Eine Kontaktgabe zwischen den elementen 14,15, welche den Elektrodendruck aufKlemmbacken 5, 6 und den Oberseiten der Strom- nehmen müssen. An dem den aktiven Elektroden 4 schienen wird durch eine Isolierauflage 8 auf den zugekehrten Teil dieser Tragkonstruktion erstrecken Stromschienen verhindert. . 45 sich über die ganze Breite der Maschine, somit also

In F i g. 1 besteht die Schweißelektrode 4 aus über die Länge des Elektrodenbalkens, eine oder einem Stück mit der Klemmbacke 5, die aus diesem mehrere (im gezeichneten Beispiel zwei) Stromüber-Grunde aus sogenanntem Elektrodenmaterial her- gangsschienen 16, 17 aus gut leitbarem Material, gestellt ist. Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 Diese Stromübergangsschienen 16,17 und die Tragist die Klemmbacke auf der Innenseite ihres Ober- 50 elemente 14, 15 werden an einzelnen Stellen durch teils mit einer Ausnehmung zur Aufnahme der rahmenartige Umfassungen zusammengehalten, die eigentlichen Schweißelektrode 4 versehen. Diese Aus- je aus einem Querstück 18, dem gegenüberliegenden nehmung ist zur ~Klemmbacke 6 hin offen, so daß Querstück 19 und Verbindungselementen 20, 21, diese Klemmbacke an der freien Mantelfläche der vorzugsweise Schrauben, bestehen. Jedes Querstück Schweißelektrode angreifen kann. ' 55 19 ist aus elektrisch gut leitendem Material hergestellt

Die Klemmbacken 5, 6 umgreifen zangenartig die und steht in engem Kontakt mit den Stromüber-

Stromschienen 1, 2 und sind mittels Klemmschrau- gangsschienen 16,17. Es ist außerdem durch kurze

ben 9 in beliebiger Lage an den Stromschienen fest- Stücke eines flexiblen Kabels oder durch kurze, gut

klemmbar, wodurch gleichzeitig auch die Schweiß- leitende Bänder mit einer Gegenelektrode 13 leitend

elektrode 4 festgehalten wird. Bei einer Verschie- 60 verbunden. Der durch eine Feder, durch Druckluft

längsbewegung der gesamten Elektrodeneinheit oder einen hydraulischen Zylinder aufgebrachte

(Klemmbackenpaar und Elektrode) dienen die Elektrodendruck stützt sich gegen das obere Quer-

Stromschienen als Führung. stück 18 ab und ist durch verschieden große Vor-

F i g. 1 zeigt den Anschluß einer Elektrode an die spannung frei wählbar.

Plus-Stromschiene 1. Durch Wendung der gesamten 65 Dieser Aufbau gestattet es, auch die Gegenelek-

Elektrodeneinheit um 180° nach Lösen der Klemm- trode 13 frei wählbar und stufenlos zu verschieben, schraube 9 kann gemäß Fig. 2 in einfacher Weise Zu diesem Zweck brauchen bloß die Verbindiingsder Anschluß der Elektrode an die Minus-Schiene 2 elemente 20, 21 der Elektrodenhaltevorrichtung ge-

lockert zu werden, worauf die Querstücke 18, 19 samt den damit fest verbundenen Gegenelektroden 13 und zusammen mit den Verbindungselementen 20, 21 auf den Tragelementen 14,15 bzw. auf den Stromübergangsschienen 16, 17 verschoben werden können. Das Festklemmen der Gegenelektroden an einer bestimmten Stelle geschieht durch einfaches Anziehen der Verbindungselemente 20, 21. Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, auch jede Gegenelektrode 13 an jeder beliebigen Stelle genau gegenüber einer Schweißelektrode 4 einzustellen.

Beim Schweißvorgang verläuft der Strom nach der Doppelpunkt-Schweißmethode von der einen Stromschiene über eine Schweißelektrode 4 zu einer Gegenelektrode 13, sodann über eine flexible elektrisch leitende Verbindung 22 zum Querstüek 19 und weiter über die Übergangsschienen 16, 17 zur nächsten Gegenelektrode und schließlich von dort in umgekehrter Richtung wieder zurück zu einer'Elektrode 4. womit der Stromkreis geschlossen ist.

Um die Schweißelektrode 4 und die Gegenelek-~ · trode 13 rasch und mühelos montieren oder demontieren zu können, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den gesamten Elektrodenbalken um eine Längsachse aufschwenkbar auszuführen. Der Elektrodenbalken ist zu diesem Zweck an seinen beiden Enden mit Zapfen 23 versehen, um welche er hochgeschwenkt werden kann. Für die Arbeit des Ein- und Ausbauens der Elektroden steht bei aufgeschwenktem Elektrodenbalkcn kein anderer Teil der Maschine hindernd im Wege. Die Aufschwenkbarkeit des Elektrodenbalkens gestattet nicht nur das mühelose Montieren der Elektroden, sondern auch eine bessere und häufigere Kontrolle des Betriebszustandes der Elektroden.

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Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vielpunktschweißmaschine mit zwei mit den beiden Sekundäranschlüssen des Schweißtransformators verbundenen, in Richtung der Schweißpunktreihe parallel verlaufenden, mit Kontaktflächen versehenen Stromschienen, mit einer im Spalt zwischen ihnen angeordneten Isolierschicht und mit mehreren auf beiden Stromschienen aufsitzenden und auf diesen verschiebbaren Elektrodenträgern mit je einer Elektrode, die über den Elektrodenträger wahlweise mit nur einer der beiden Stromschienen elektrisch verbindbar ist, indem der Elektrodenträger wahlweise gegenüber der einen oder der anderen Kontaktfläche der Stromschiene isoliert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Seiten-, flächen der beiden Stromschienen (1,2) als senkrecht verlaufende, einzige Kontaktflächen, ausgebildet sind und jeder Elektrodenträger (5 und 6) aus einem die Stromschienen zangenartig umgreifenden Klemmbackenpaar besteht, von dem eine Backe (5) leitend und die andere Backe (6) isoliert an der äußeren Seitenfläche der anderen Stromschiene (2) anliegt, wobei jeder Elektrodenträger und die Stromschienen an den den Schweißdruck übertragenden Aufsitzflächen gegeneinander isoliert und die Klemmbacken (5, 6) mittels zumindest einer Klemmschraube (9) gegeneinander verspannbar'und so durch Klemmung an den Stromschienen feststellbar sind.

2. Vielpunktschweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung der Aufsitzflächen gegeneinander durch eine über die ganze Länge der Stromschienen reichende Isolierauflage (8) gebildet ist.

2. Vielpunktschweißmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißelektrode (4) einstückig mit einer der beiden . Klemmbacken (5) ausgebildet ist (Fig. 1).

4. Vielpunktschweißmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (5, 6) eine zwischen ihnen eingesetzte Elektrode (4) tragen, wobei vorzugsweise eine der beiden Backen eine zur anderen Backe hin offene Ausnehmung zur Aufnahme der Elektrode aufweist (Fig. 2).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen