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Elektrisches,Handpunktschweißgerät Die Erfindung betrifft ein elektrisches
Handpunktschweißgerät mit einem Schweißtransformatorg bestehend aus einem oder mehreren
Transformatorenkernen mit Wicklungen, mit zwei oder mehreren Elektrodenhaltern,
von denen mindestens einer beweglich ist
und mit einem oder mehreren
Antriebsmot#oren für die Bewegung des oder der Elektrodenhalter.
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Die bekannten Handpunktschweißgeräte haben den Nachteil, daß sie Verhältnismäßig
schwierig zu montieren sind und daß es ganz besonders umständlich ist, einzelne
Teile zu reparieren, da man meist nicht an diese heran kommt. Die für Handpunktschweißgeräte
als Antriebsmotor bisher verwendeten, hydraulischen oder pneumatischen Servoanlagen
sind sehr aufwendig und die Geräte schwierig zu handhaben. Die Druckstöße werden
von den betreffenden Antriebsmedien selbst ausgeübt und übertragen sich somit auf
die Schweißstelle. Der Drehpunkt des beweglichen Elektrodenhalters liegt ziemlich
weit vorn nahe dem Sitz der Elektroden, so daß bei Verschwenkung gegen den feststehenden
Elektrodenhalter sein vorderer Abschnitt mit der eingesetzten Elektrode einen verhältnismäßig
stark gekrümmten Kreisbogen beschreibt. Mit solchen Handpunktschweißgeräten kann
jedoch infolge der kreisbogenförmigen Gegeneinanderbewegung der Elektroden keine
einwandfrei genaue-Schweißung durchgeführt werden. Außerdem brennen die Elektroden
ungleichmäßig ab und treffen daher je nach ihrer Abnutzung mit unterschiedlichem
Winkel aufeinander.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden
und ein Handpunktschweißgerät zu schaffen, dessen Einzelteile leicht montierbar
sind, wobei das Gerät jedoch eine Einheit bildet und bei dem die Elektroden annähernd
senkrecht
aufeinander treffen. Mit dem Gerät soll es ferner möglich sein, auch um Ecken herum
zu schweißen oder an winklige Stellen zu gelangen, ohne das Gerät erst umständlich
umbauen zu müssen. Ferner soll die Wärme abgeleitet und für eine gute .Kühlung der
Elektroden gesorgt werden, um ihre Leistungsfähigkeit und Lebensdauer zu erhöhen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein elektrisches Handpunktschweißgerät
der eingangs genannten Art vorgeschlagen, das sich dadurch auszeichnet, daß die
Transformatorenkerne mit ihren Wicklungen und die Antriebsmotare bausteinartig hintereinander
und unabhängig voneinander herauenehmbar in einein gemeinsamen Gerätegehäuse angeordnet
sind und daß der oder die beweglichen Blektrodenhalterarme an den seitliehen Innen-
oder Außenwandungen des Gel#-l-äuses gelagert sind.
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Vorteilhaft ist ein lÜfter mit dem Antriebsmotor für die Elektrodenbewegung
verbunden, der ebenfalls im gleichen Gerätegehäuse sitzt und wahlweise abhängig
oder unabhängig vom Schweißvorgang einschaltbar ist. Die den beweglichen
Elektrodenhalter tragenden Arme sind um eine nahe dem von den Elektroden abgewandten
Ende im Gerätegehäuse angeordneten Bolzen drehbar gelagert und die Elektrodenhalter
gegenüber dem Gerätegehäuse schwenkbar sowie der bewegliehe Elektrodenhalter wahlweise
in-vertikaler oder horizontaler Richtung bewegbar.
Weitere Einzelheiten
der Erfindung sind aus den beispielhaften Zeichnungen 'bevorzugter Ausführungsformen
erkennbar.
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Fig. 1 stellt die Seitenansicht'eines elektrischen Handpunktschweißgerätes
in Arbeitsstellung für eine vertikale Bewegung des Elektrodenhalters dar.
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Fig. 2 zeigt den vorderen Abschnitt des Gerätes in Arbeitestellung
für eine horizontale Bewegung des Elektrodenhalt e;üs. Fig. 3 ist eine Draufsicht
auf den vorderen Abschnitt des Gerätes mit geschwenkten Elektrodenhal*t3r.
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Fig. 4 ist ein Längsschnitt des,hinteren Geräteteils. Pig.
5 ist ein Querschnitt des Gerätes nach Fig. 4.
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Fig. 6 zeigt den beweglichen Elektrodenhalterarm.nach der Ausführungsform
der Fig. 4 und 5.
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Fig. 7 ist die Ansicht einer Kurvenscheibe. Fig.
8 zeigt schematisch das Absperrventil.
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Pig.
9 gibt eine andere Ausführungeform des beweglichen Elektr'odenhalterarmes
wieder.
Fig"10.ist eine Vorderansicht der Ausführungeform nach Fig.
9.
Pig.
11 zeigt einen keilförmigen Hebel zur Steuerung des beweg#ichen
Blektrodenhalterarmes. Fig. 12 ist eine Anordnung für die Farallelverschiebung des
beweglichen Biektrodenhalters. Fig,
13 zeigt eine andere, Ausführungeßrm.
Fig. 14 stellt schematisch..,das Druckflüssigkeitsystem dar. Das elektrische Handpunktschweißgerät
nach.Fig,
1 besteht aus Gerät.egehäuse,
1 ' da I
a vorteilhaft
aus isolierendem Material, wie Kunststoff od.dgl.. aber auch aus Metallblech bestehen
kann...In je.dem,Falle sollte das Gehäuse derart abisoliert sein, daß am Äußeren
des Gehäuses keine Netzspannung oder Teilspannung gnliegen.ka=. An dem Gehäuse
1 sitzt ein Kabelan ohluß 2, dessen Kabel 3,am,Ende,einen Stecker 4 aufweist.
Nahe dem Stecker 4 ist ein Schütz
5 vorgesehen.
des Gehäuses
1 ist ein Griff.
10 angebracht. Neben
nem Griff befindet sich ein Stellrad
11, mit dessen 99fe,..4 Druck der Elektroden
einstellbar ist. In eine seitliche Bohrung 12
des Gerätegehäuses
1 kann bei Bedarf ein weiterer, nicht.,ge#, zeigter Haltegriff eingeschraubt
werden. Am Gehäuse
1 gindet.
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sich ferner noch eine,Verstellschetbe 13 für die Einstellung
der Schweißzeit und eine Feststellochraube 14. Der Drehpunkt für den beweglichen
Elektrodenhallter-befindet sich an dem von den Elektroden abgewandten Ende dep!,(;eh-äu.s.es,.
Hier sitzt ein Bolzen 159 um den der bewegliche-El,ektrodenhal--., terarm
drehbar ist. In der Gehäusewandung 1 befinden sich ferner zwei Schlitzlöcher
16
und.17, in die je nach der gewünschten Bewegungerichtung des beweglichen
Elektrodenhalters ein Bolzen 18 einsteckbar-ist..
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lie,ch dem Beispiel der Fig. 19 bei der der Elektrodenhalter
7.
vertikal verschiebbar ist, befindet sich der Bolzen 18 in dem-,
Schlitzloch 16, während nach dem Beispiel der Fig. 2" bei der der,-Elektrodenhalter
7 horizontal verschoben werden soll, der, Bolzen 18 in dem
Schlitzloch 17 steckt. A» der Draufsicht nach Fig. 3 läßt sich entnehmen,
daß die 'Flektrodenhalter 6 und 7 schwenkbar sind*- Sie können um
einen Schraubbolzen. 19 in die gewünschte Richtung gedreht werden.# Bohrungen
20'-erlauben , es, den vorderen Teil des Elektrödö-nhäl--#-:
ters
7 bzw.-'6 ='"zuät'öcken, so daß die Entfernung zwischen dem Gerätägehäuse
1 und der Elektrode 8 bzw. 9 veränderbar ist. Ferner läßt Fig.
3 erkenneng daß ein Druckmanometer 21,even--tuell'nii't Druckkontakt sowie
eine Kontrollampe 22 vor gesehen sind. Außerdem ist ein Absperr*entil 24 angedeutet.
Der innere Aufbau dos Handpunktochweißgerätes wird aus den Fig. 4 und 5'ersichtlich.
Im Gehäuse 1 sitzen hintereinander ein Transformator 269 ein mit Pumpe
und überströmventil.auegestatteter Ölbehälter 27, ein Motor 28 und
ein Lüfter 29.
Die einzelnen Teile sind baukastenartig getrennt voneinander
herauenehmbar. Die Transformatorkerne können vorteilhaft ohne Durchbrechungen der
Blechpakete in der Gehäusewandung durch Auenehmungene Klötze, Abstandshaltert, Paßstücke
usw. vernähiedenen Materials gehaltert sein, wobei sie aus E-förmigen Blechpakethälften
bestehen., die über die Tranaformatorspule atUlpbar sind. Demgegenüber bedingen
die bisher üblicherweiae verwendeten Blechpakete e ine schwierige Montage und Reparatur,
da die Bleche einzeln herausgezogen-und ebenfalls einzeln zusammengesetzt werden
müssen. Im Griff 10.-der als hydraulischer Zylinder ausgebildet ist,.# befindet
sich eine Zahnetange 30v die,-an ihrem einen Ende einen im hydraulischen
Zylinder 10 hin- und herbeweglichen Kolben 31 aufweist und von einer
oder mehreren Rückholfedern 32"
die ebenfalls innerhalb des Griffes
10 sitzen, umgeben ist. Die Zahnstange 30 wirkt mit einer drehbar
gelagerten, aber vertikal und horizontal nicht verschiebbaren Welle 36 zusammen,
auf der eine oder mehrere Kurvenscheiben 33 sitzen.
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Die Kurvenscheibe 33 kommt mit dem Bolzen 18 in Berührung
und bewegt diesen vertikal oder horizontal, je nach dem ob der Bolzen
18 in dem Schlitzloch 16 oder 17 steckt. Der Bolzen
18 hält, wie Fig. 5 besonders deutlich zeigtp die Elektrodenhalterarme
34, an deren Enden der bewegliche Elektrodenhalter 7 sitzt, am Gehäuse
1. Daher wird den Elektrodenhalterarmen 34 und damit dem beweglichen Elektrodenhalter
7
ebenfalls eine vertikale oder horizontale Bewegung durch Drehung der Kurvenscheibe
33 gegeben. Die Kurvenscheibe 33 vermag den Bolzen 18 nach
unten zu drücken, wenn er in der Schlitzöffnung 16 steckt. Sie vermag ihn
nach links zu drücken, wenn er in dem Schlitzloch 17
sitzt. Um den Bolzen
18 und damit die Elektrodenhalterarme 34 wieder zurückholen zu können, ist
eine Feder 40 vorg esehen, die auf einem Schraubbolzen 35 sit-ztt der über
das Stellrad 11 gedreht werden kann. Auf dem Schraubbolzen 35 sitzen
Muttern 41, gegen die sich die Feder 40 abstützt. Die Feder 40 ist zweiteilig ausgeführt.
In die Feder 40 greift das eine Ende eines Winkelarmes 38, der um einen Drehpunkt
39
drehbar ist, derart, daß er den Federteil 40a vom Federteil 40b
trennt.
Während dieses Ende des Winkelarmes 38 teilweise Über die Schlitzöffhung
17 greiftt greift das andere Ende des Winkelhebela 38 über die Schlitzöffnung
16, wie besondere Fig. 6
erkennen läßt. Zur besseren Führung der Elektrodenhalterarme
34 sind gehärtete Führungsbahnen 37 vorgesehen. Vorteilhaft sind auf der
Kurvenocheibe 33 zwei Anschläge für Schalter 42 und 43 zum Ein- und Ausschalten
des Schweißstromes angeordnet. Der Schweißstrom kann aber auch unabhängig
von der Kurvenscheibe gesteuert werden. Vorteilhaft ist es, mindestens den einen
der Mikroschalteranachläge verstellbar anzuordnen, so daß die Schweißzeit regelbar
ist. Eine von der vorhergehenden Ausführungsform abweichende Ausbildung iat in den
Fig. 99 10 und 11 gezeigt. Während dabei der Aufbau des Gehäuses einschließlich
Transformator, Pumpe, Motor, Lüfter wie bei dem vorher beschriebenen Beispiel ausgebildet
Ist, wird statt einer Zahnetange mit Kurvensäheibe je eine Kolbenetange 44 verwendet,
die wiederum in dem ale Hydraulikzylinder ausgebildeten Griff 10 hin- und
herbewegbar Ist und unter Druck einer Rückholfeder 32, die auch außen liegend
angeordnet sein kann, steht', Das vordere Ende der Kolbenstange 44 wirkt mit einem
keilför'm'igen Hebe1''45 zuaammen, der um einen Drehpunkt 46 drehbar geia'jert ist.'
Zur Verstellung des Druckes der Elektroden dient hierbei das
Stellrad
47 mit einer DruG-kfeder 48. Bei dieser.Auoführungoi.", form, die nur für eine vertikale
Bewegung der Elektrode geeignet ist, wirken ebenfalls Mikroschalter 42 und 43, die
über eine Gewindespindel 49 verstellbar sind, zusammen..,.Der, Vorteil dJeser Ausführungsform
liegt darin, daß sich nach Be-",."-endigung des Schweißvorganges die bewegliche
Elektrode selbsttätig von der feststehenden Elektrode abhebt. Wie Fig.
10 erkennen läßt, ist am oberen Ende der Kolbenstange 44 eine Rolle
50 angeordnet, die in einer Schlitzöffnung des Gehäuses 1 bewegbar
ist und etwas neben dem Keil 45 sitzt. Fig. 12 stellt eine Weiterentwicklung der
Ausführungeform nach Fig. 9 dar, wobei die Anordnung von Kolbenstange und
Keil sowohl am vorderen als auch am hinteren Ende des Elektrodenhalterarmes 34 vorgesehen
ist. Hierdurch wird erreicht, daß statt einer Schwenkbewegung um einen Drehpunkt
die bewegliche Elektrode völlig parallel zur feststehenden Elektrode bewegt werden
kann. Ein Führungsbolzen 51 hat die'Aufgabe, die gesamte Anordnung zu halten.
Die.beiden angreifenden Kolbenstangen körmen in diesem ft11 von einem gemeinsamen
Kolben betätigt werden, Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 13 wird auf
eine Übertragung durch Kurvenacheibe oder Keilhebel ganz verzichtet und statt dessen
ein Druckzylinder 52 vorgesehen,
der selbst schwenkbar ausgebildet
Ist und somit wahlweine entweder eine vertikale oder eine horizontale Bewegung des
beweglichen Blektrodenhalterarmes vollbringt. Je nach dem muß auch der ebenfalls
bei dieser Ausführungsform verwendew te Umsteckbolzen 51 in eine der beiden
Schlitzlöcher 53
bzw. 54 gesteckt werden. Die Verstellechraube für den Elektrodendruck
ist mit 55 und die Verstellechraube für die Einstellung der Schweißzeit mit
56 bezeichnet. Wie die schematische Übersicht. des Hydraulikoyatems für die
in Fig. 13 gezeigte Auaführungeform erkennen läßt, befindet sich die hydraulische
Flüssigkeit in einem Ölbehälter.5 6ag der zusammen mit dem Motor 28 in dem hier
nicht gezeigten Gehäuse 1 sitzt. In dem Ölbehälter 56 ist eine Pumpe
57
mit Anaaugetutzen 58 und Aualauf 59 angeordnet. Ein Druckkolben
6.0g, der unter Druck einer Peder 61 stehtg ist in dem Ölbehältet hin- und
herbewegli - oh. Dieser Druckkolben 60 hat die Aufgabe, dafür zu sorgen,
daß gleichgültig Niie das Gerät gehalten wird, stete Druckflüseigkeit an den Saugstutzen
58 der Pumpe 57 gelangen kann. Vom Auslauf 59 gelangt nun das
Druokmedium über das Ventil 24, das im einzelnen schematisch in Pig. 8 gezeigt
ist, zu dem Druckzylinder 529 der entsprechend der Stellung der Fig.
13
für eine senkrechte Bewegung gezeichnet ist. In diesem Druckzylinder befindet
sich ein federbelasteter Kolben 62.
Eine weitere Leitung
63 führt zu einem zweiten Druckzylinder 64, in dem ebenfalls ein federbelasteter
Kolben 65 hin- und herbeweglich gelagert ist und der als Ausgleich dient,
wenn.die Elektro*.:-den aufsitzen. Dieser Kolben 65 steht über einer Kolbenstange
66
mit Mikroschaltern 67 und 68 in Verbindung. Ferner ist ein
Ölrücklauf 69 vom Ventil 24 zum Ölbehälter 56 vorgesehen. Die Wirkungsweise
der in Fig. 1 bis 8 gezeigten Ausbildungs-.form ist wie folgt: Nachdem
der Motor 28 eingeschaltet ist, arbeitet die Pumpe 27
nach Betätigen
des Druckknopfschalters 23. Dabei wird das von der Pumpe 27 geförderte
Druckmedium in den Hydraulikzylinder 10
gebracht und dadurch dem Kolben
31 sowie der damit verbundenen Zahnstange 30 eine Schubbewegung verliehen.
Diese Bewegung der Zahnstange 30 überträgt sich.auf die Welle 36,
die ihrerseits der Kurvenscheibe 33 eine Drehung verleiht. Die Kurvenscheibe
33 drückt dabei auf den drehbaren Bolzen 18, so daß so auch die daran
befestigten Elektrodenhalteraruie 34 bewegt werden. Die Bewegung der Elektrodenhalterarnie
34 verläuft hoi2zontal nach vorn wenn der Bolzen 18 in dem Schlitzloch
17 steckt, wobei der Bolzen 15, der die Elektrodenarme 34 am hinteren
Ende des Gehäuses hält, sich in der entsprechenden Schlitzführung ebenfalls horizontal
verschiebt. Steckt dagegen der Bolzen 18 in dem Schlitzloch 16, so
kommt es zu einer Schwenkbewegung
der Elektrodenhalterarme 34
um den Bolzen 15 nach unten was bedeutet, daß der Elektrodenhalter
7 vertikal gegen den feststehenden Elektrodenhalter 6 bewegt wird.
Während dieser Bewegung des Bolzens 18 im Schlitzloch 16 nach unten
oder im Schlitzloch 17 nach vorn dreht sich der Winkelhebel 38 um
den Drehpunkt 39 und spannt entweder den Federteil 40a oder den Federteil
40b. Gibt die Kurvenscheibe 36 beim Zurückgehen der Zahnstange den Bolzen
18 wieder frei, so gehen die Elektrodenhalterarme 34 wieder in ihre Ausgangsstellung
zurück. Der Federdruck der Feder 40 ist mit Hilfe des Stellrades 11
einstellbar.
Es ist nämlich wichtig, daß die Elektroden mit einem bestimmten Druck aufeinander
kommen und der einmal gewählte Druck erhalten bleibt. Dieser Druck muß jedoch nach
dem zu verschweißenden Material veränderbar sein. Durch Verstellen des Federdruckes
wird die Schwenkbewegung des Winkelliebels 38 gesteuert. Die Schwenkbewegung
kann nämlich nur solange ausgeführt werden, bis der Federdruck des Federteils 40a
oder 40b überwiegt. Wenn der Kotor 28 läuft, wird gleichzeitig auch der Lüfter
29 angetrieben, wobei dieser lüfter auch unabhängig von der Bewegung des Elektrodenhalters
7 laufen kann. Der Lüfter fördert ir.nerhalb des Gehäuses 1 die Kühlluft
an dem Transformator vorbei bis zu den Elektroden 8 und 9, um diesezu
kühlen.
Da es von Wichtigkeit ist, daß der Schweißstrom nur dann
eingeschaltet ist, wenn die beiden Elektroden fest gegeneinander gepreßt sind, da
sonst ein unerwünschter vorzeitiger Stromfluß entsteht, sind die Schalter 42 und
43 nahe der Kurvenscheibe 43 angeordnet, so daß die Anschläge der Kurvenscheibe
bei Bewegung der Kurvenscheibe die entsprechenden Schalter betätigen.
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Es ist natürlich auch denkbar, statt der aufgezeigten hy-
draulischen
Übertragung vom Motor zur Kurvenscheibe eine rein mechanische Übertragung durch
Zwischenschalten eines Getriebes oder einer starren, biegsamen Welle oder eines
Gestänges vorzusehen. Die für das Öffnen der Elektrodenhalter bedeutsamen Funktionen
können dabei in ähnlicher Weise vorgenommen werden. Bei den Ausführungsformen nach
den Fig. 9 tis 12 wird das vonder Pumpe kommende Druckmedium wiederum dem
Druckzylinder 10 zugeleitet. Hierdurch wird dem Kolben 31 und der-damit
verbundenen Kolbenstange 44 eine Bewegung zu einer Seite hin verliehen, wobei die
'Rückholfeder 32 dafür sorgt, daß nach Nachlassen des Druckes der Kolben
wieder in seine Ausgangsstellung zurückgebracht wird.
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Die Rückholkraft kann auch über eine biegsame Welle von einem außerhalb
liegenden Motor kommen.
Die Kolbenotange 44 drückt gegen die schiefe
Ebene des keilförmigen Hebels 45 und bewirkt dadurch, daß dieser sich nach unten
dreht, wobei ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel mit der Kurvenscheibe die Mikroschalter
42 und 43 den Schweißstrom entsprechend ein- und ausschalten können. Hat das vordere
Ende der Kolbenatange 44, das eine Rolle 50 trägt, den keilförmigen Hebelarm
45 passiert, so hebt sich dieser Hebelarm wieder und die Kolbenstange kann unter
dem Hebe.larm aufgrund der Federkraft der Feder 32 wieder zurückgezogen werden.
Hierdurch wird erreicht, daß sich der bewegliche Elektrodenhalter von dem feststehenden
Elektrodenhalter abhebt. 1
Bei den,Ausführungsforment bei denen die Bewegung
des bewegliehen Elektrodenhalters mit Hilfe einer hydraulischen Vorrichtung vorgenommen
wird, Ist es auch möglich, die Elektrodenhalter durch Prägeorgane ode:b andere Werkzeuge
zu ersetzen. Hierdurch können zum Beispiel mit dem selben Gerät im ersten Arbeitsgang
die notwendigen Prägungen für eine im zweiten Arbeitsgang durchzuführende Buckelschweißung
vorgenommen werden.