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Markierungsvorrichtung zur Befestigung eines Metallplättchens an
einem Stück aus Metall Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Markieren
von Metall, ins- besondere eine Vorrichtung zur Befestigung von Kennzeichnungsplättchen
an noch im rotglühenden Zustand befindlichen Gußblöcken
oder Brammen aus Stahl.
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Bei der Erzeugung beispielweise von Stahl ist es wichtig,
eine vom Walz-
werk kommende Stahlbramme dauerhaft zu markieren, damit
sie später identifi-
ziert werden kann, weil ihre spätere Verwendung von der
Legierung und dem
Kohlenstoffgehalt des Stahles abhängt.
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Bisher wurden zum Markieren von Brammen mehrere von
einem Druckluftzalinder angetriebene Ziffern- und Buchstabenstempel dazu
verwendet, eine
Anzahl von kennzeichnenden Markierungen in die Stahlbrammen
einzuprägen.
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Dieses Verfahren zum Kennzeichnen der Brammen
hat den Nachteil, daß
sich beim Abkühlen der Bramme auf deren Oberfläche
eine Zumdersehicht bildet,
so daß die Markierungen auf der kalten
Bramme manchmal nicht erkennbar sind.
Ferner muß die Maschine so kräftig
gebaut werden, daß sie den Schlagbeanspruchungen gewachsen ist. Die kann
daher nicht leicht an die richtige Stelle ge-
beträchtliche
Zeit in Ansphuch, besondere wenn die Stempel infol,;c der ßerührun- mit der heißen
nramme heiß geworden sind.
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Nach einem anderen Verfahren wird zum Anschweißen oineJ Kennzeichnunjoplättchens
an der Breame eine Maschine mit einen Zweielektroden-Punktachweißtranaformator verwendet.
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Diene Naschine hat den Nachteil, daß sie aenkreoht zu der Bramme -
ehalten werden ruß und die OberfUche der Brammo und dos Plättchens Genau parallel
sein müssen, Neil sonst eine ZiehtbogenbildunZ erfolgt, unter deren Wirkung das
Plättchen verbrennen Icann, ehe en ax4r,-esch%-reißt wird.
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Zum Halten dos Plättchens wurde bisher ein zwiaohen
den Elektroden angeordneter Namnetbloek verwendet. Wenn eich dieser Block infol
;e der Nähe der heißen Bramme erhitzt, verliert er
jedoch deinen IIa,-,netiamuo
und wird rauch unbrauchbar.
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Die Erfindung bezweckt nun, zum Markieren von Notall durch
Befestigen; von Kannzeichnungoplättohen an dem Metall eine Vorrichtung zu schaffen,
die eich durch eine robuste, kompakte Ausbilden;; kennzeichnet und die Nachteile
der bekannten Vorriehtun";cn auf ein Iiininun reduziert.
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Die Vorrichtung zum Markieren von Metall .weist crfindun.ga.em#iß
eine 2unktschweißmaaehine mit elastisch montierten Elektroden und einer elastisch
montierten Halteeinrichtung für ein Metallplättchen auf, das an dem zu markierenden
Metall tiefesti;t werden soll.
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Dio Vorriehtun;Icann aua einer elastisch montierten Punlctsehweißmaaehino
mit einem Transformator, mindestens vier elastisch montierten Txloktroden, einer
Kühleinrichtung für die Elektrodon und einem Plattenhalter beatehon.
Erfindung,s
;emäß kann der Tranafornator eine Primär- und. eine Sekundärwicklung besitzen, wobei
die 2rimärvricl;lunan ein Stroaveraorgmungsnetz angeschlossen werden kann und die
@ekundärwicklung zur Speisung von vier Elektroden geeignet ist, die paarweise an
die enden der ilielclunv ancochlosscn sind.
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Die vier Elektroden können daher so montiert werden, daß sich jede
von ihnen im Bereich einer Ecke des punktzuschweissenden Plättchens befindet, wobei
zwei auf der einen Seite des Plättchens übereinander angeordnete :c.'lektroden elektrisch
r;leich v und die zwei auf der anderen Seite des Plättchens übereinander angecordneten
.ülektroden ebenfalls elektrisch ;seich sind. ferner kann erfindungsgemäß die elastische
Halterun für die Elektroden rohrförmige llek trodeilhalter aufweisen, die gegen
Federdruck verschiebbar in einen Kasten gelagert sind, der c ;enüber dei-x 1-Iacchinenestell
isoliert ist, wobei die von der Selcundärvricl"luri; des Transformators kommenden
elektrischen Leiter an den den lllektroden ent-e,-;engeoetzten Enden der l:lektrodenhalter-befestit
und diese nichtdrehbar montiert sind.
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Weiter scann crfindungsgecaö,B eine lUnrichturg zum Kühlen der Elektroden
vorgesehen sein. Diese Einrichtung kann eine Druckluftduello, hohle -:lektrodenhalter
und perforierte :2lektroden aurweisen, wobei Luft durch das den Elektroden entg
egenosctzte Ende der Maschine zugeführt wird, so dc.B sie die `irsnsforn:-,torwicklungen
bestreicht, durch die hohlen Elektroden strömt und durch in deren Seiten vorgesehene
Öffnungen austritt, und ein ycil der aus den ';lelctroden austretenden Luft den
Plättchenlialtor kühlt.
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'.rfiudun,@;ö"eaäß kann der llättchenhalter eine Stange besi-Lzen,
die über ein 1:reuz,;elenlt mit einer Tragkonsole verbunden
it,
die durch Pedormittel rech twinkliü zu der Stange gehalten wird, sowie elastische
Klemmorgane zum Anhalten des Plättchens an der Trakonsole. .
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rerner kann die Einrichtun,zum elastischen Tragen der Punktschweißmaschine
einen Hilfsrahmen aufweisen# der eine Brücke und zwei Podern enthaltende Rohre besitzt,
wobei der Körper der ' TTaachine unter Zusz@r.imendrüeken der in den Rohren befindlichen
Pedorn ger;enüber dem'Hilfsralimen beweglich ist.
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Außerdem kann die Punktsehweißmaaehine erfindiingogenäß mit Hilfe
von Ara ;zapfen aufgehän ;t und mittels einer ferns teuerbaren Verstellvorrichtung
verstellbar sein.
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Erfindungsgemäß, kann die Veretellvorrichturg einen seitwärts bewegbaren
Tragarie für die Punktaohweißmaschine besitzen, iait den die Punktachileißm:-tochine
an jede erforderliche ätelluninnerhalb der Breite eines Rollengano bewogt werden
kann, auf dem das zu markierende Mietall gefördert wird.
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Perner können erfindungsgemäß der Tragarm und die Punktscilweißmaschine
zwischen einer äußeren oder Bocchickungs@stellun@; und-einer inneren oder Arbeitsstellung
sowie zwischen einer oberen oder Ruhestellung und einer unteren oder Arbeitsstollung
bewƒubar sein.
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Gemäß der Erfindung kann die Gieitwärtsbewegun; und Vorstellung von
einem Infrarotfühler gesteuert werden, der die seitliche Stellu Z; eines heißen
Stücks aus .V:etall auf einem Rollengang feststellt, Die Erfindung ist in den Zeichnungen
schematisch erläutert. In diesen zeigt
ri , 1 in Draufsicht eine
Punktsehweißzange mit abgenommenem, oberem Dockel, Fia. 2 eine Ansieht zu Fig.
1,
Pik. 3 im Schnitt die auseinandergezogenen Teile eines Elektrodenhalters,
Fig. 4 in Draufeicht den Plättehenhalter, Fies 5 eine Stirnansicht des Plättehenhalters,
fies 6 im Schnitt eines der elastischen Halterohre, Pia. 7 in DraufU cht eine Veratelleinrichtung
und einen Rollang zum Fördern von zu kennzeichnenden, heißen Stücken aus Metall.
Dabei ist die Verstelleinrichtung in der Ruhestallung ge-
zeigt* .Pia. £i
zeigt eine Ansicht zu Fig. ?, Pia. 9 eine Stirnansicht der Veretelleinriehtung in
der Ruhe- oder Beachickunasstellung und Fies 10 einen Schnitt nach der Linie X-X
der fig. 9. Gemäß Fies 1 und 2 enthält eine i'unktschweißzanwo 1 einen Transformator
mit einer ]?rimäri-rieklung, der vorzugsweise von einen Netz für 240 V-Wechselstrom
über ein Kabel gespeist wird, das durch ein Rohr 2 geführt ist. P ernar besitzt
der Transformator eine Sekundärwindung, an die an beiden Enden je akrei Zeitungen
ange# schlosaen sind, die zu je einem Elektrodenhalter 3 führen. Die Selyundärwicklunist
vorteilhafterweisv zur Erzeugung von 3 V und m=imal 9000 A eingerichtet. Jeder rlektrodenhaltex
trägt eine der vier Elektroden 4 und ist mit ihr elektrisch verbunden.
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Die beiden auf der rechten Seite der Pistole übereinanC'.o an;eordneten
Elektroden 4 sind elektrisch gleich und parallel zueinander an ein Ende der Sekundärwicklung
angeschlossen. Die beiden.
auf der lirücen Seite der Pistole übereinander
angeordneten Elektroden 4 sind ebenfalls elektrisch gleich und mit den anderen Ende
der SekundärwieklunY; verbunden.. Jeden Paar von elektrisch gleichen Elektrodon
ist in einem Kasten 5 montiert, der vorzugsweise aus Manöanbronze booteht: Die Elektroden
sind in löchern an den Enden des Kastens unabhängig voneinander gegen die Wirkung
von fiedern 6 verochiebbar.
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Wie besser aus Fi;. 3 hervorgeht, besitzt die aus dem Elektrodenhalter
und den Elektroden bestehende Anordnung eine Schraube ?, die in den Elektrodenhalter
3 geschraubt ist und das Ende 8 der sekundärwiclclung fest gegen den Elektrodenhalter
klemmt. Der Elektrodenhalter hat einen vorderen Tƒ@1 9, der teleskopartiü
in den Teil 3 eingreift und in diesem Bereich durch einen Stift 11 mit ihm verbunden
ist, Die Verb@ndungsatelle ist von einem Rin; 10 umgeben. In einer Tut 12 des Teils
9 kann ein Soegerring vorgesehen sein.
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Die Elektrode 4 ist mit den Teil 9 verschraubt. Die Schraube 7, die
Blektrodenhalter 3 und 9 und die Elektrode 4 sind vorzugsweise alle mit einer zentralen
Bohrung 14 versehen. Die Bohrung bildet einen Kanal für Druckluft, die der Zange
durch eine Zeitung 15 (Figq 1) zugeführt wird und dann über die Transformatorwiclclun;en
in dem Körper 1 und durch die Schraube ?, die Elektrodenhaltar 3 und 9 und die Elektrode
4 streicht und durch Ausnehmungen 16 an den Saiten der Elektrode austritt.
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Das von den Rinüon 10 vorstehende Ende der Stifte_11 ist in Sehlitzen
in den Seitenwänden der KListbn 5 verschiebbar, so daß die Blektrodenhalter an einer
Drehung verhindert sind.
Die Kästen 5 sind von den Körper 1 durch
Isolierschichten 17 isoliert und mit isolierten Klemmleisten festelegt, die
ihrerseits mit Schrauben befestigt sind, die in Löchern 18 des Zangenkörpers sitzen.
Auf einer zwischen den vier Elektroden angeordneten Stanüe 20 ist ein Halter für
die Plättchen 19 montiert, die an den S tahlbranmen werdbn sollen. Gemäß Pigb 4
und 5 besitzt der Plättchenhaltar einen hohlen Körper 21 aus Isoliermaterial, der
die federbelastete Stange 20 trägt. Am hinteren j;nde der Stan,;e 20 ist eine Schraube
22 vorgesehen, die in einen Schlitz 23 des Körpers 21 gleitet, um die Bewegung der
Stange in dem Körper zu begrenzen.
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Eine Feder 24 drückt die Stange 2Q aus dem Körper heraus. Der Körper
21 ist in der Zange rsit einem federnd abwärtsgedrückten Verriegelunostift 25 befestigt,
der ein Loch 26 durchsetzt . Um eine hißbildung in dem Isolierkörper 21 zu verhindern,
lcwnn ein Bund 27 aus Metall vorgesehen sein. Die Stenge 20 ist durch ein Kreuz-elenk
28 mit einem Kopfteil 29 verbunden, der durch eine Schraubenfeder 30 in einer zu
der Stange 20 rechtwinkligen Zage gehalten wird. Der Kopfteil 29 ist mit einem :iuflager
>1 für die Y,.etunzeichnungsplättehen 19. und mit Kle=backen 32 zum Angriff an den
Seiten des Plättchens versehen. Wenn der Kopf einen flachen Gegenstand gedrückt
wird, werden die Klemmbacken gegen die Wirkung von auf Schrauben 34 montierten Federn
33 auswärtsgedrückt, so daß sie das Plättchen 19 freigeben. Durch die aus den Blektroderücanälen
16 austretenden Luftstrahlen wird eine Erhitzung des Kopfes 29 verhindert.
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Um eine ßesch<i(ligun; der Elektroden durch den Schlag goren das
zu kennzeichnende ,Stahlstück zu verhindern, ist die Punhi;:@cli@roißzange in einem
HilfsraJuaen elastisch gelagert. Dieser
besteht aus einer Brücke
34 und Seitenrohren 35. Gemäß Fit: 6 trägt ein an den Körper 1 befestigter Steg
36 an seinem äußeren Ende eine rohrförmige Hülse 379'-die . auf einer Stange 38
gleitet.
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Auf beiden Seiten der Hülse 37 sind Federig 39 und 40 vorgesehen.
Die Stange 33 und die federn 39 und 40 sind in dem geschlitzten Rohr 35 enthalten,
das Tragzapfen 41 besitzt,'rait denen die Zange schwenkbar gelagert ist. Line Relativbewegung
zwischen der Stange 38 und dem Rohr 35 kann mit Ringstöpseln 42 und Stiften 43 verhindert
worden.
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Das Kreuzgelenk 28 gewährleistet, daß das' Plättchen fest ge;en die
Seitenfläche des zu kennzeichnenden Stuhlstücks gedrückt wird. Die vier federnd
gelagerten Elektroden gew'ährloistcn, daß veni Ostens eine 7lektrode von jeder Polarität
fest gegen d.:s gedrückt wird. Eine Abweichung der Schweißzarge von bis zu
150 in beiden Richtungen von der ' Senkrechten auf die zu kennzeichnende
Hetzü.loberflä ehe ist zulässig, ohne daß dadurch die Wirksamkeit der S chweißun;
beeinträchtigt wird.
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Es kann an dem hinteren Ende der Stange 20 ein nicht gezeigter Mikroschalter
vorgesehen sein, der nach einem beatimm.-ten Ausmaß der 3ewegung der Stange in den
Zangenkörper betätigt wird, so daß die frinärwielclun; des Transformators mit elektrischer
Energie gespeist und ein elektronischer Schweißzeiter eingeschaltet wird, der die
Zane für eine voreingostellte Schweiß-. zeit einschaltet. Dieoee ':@.usmaß der Bewegu;n,
beispielsweise 25 mm, ist so eir@;estellt, daß bei einem Winkel von 15° zwischen
der Maschine und der Senkrechten euf die 73ramme der Nikroschalter
erst
geschlossen wird, wenn alle vier Elektroden das Plättchen ge;;en die Brammƒ
drücken.
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' Gemäß Pig. 7, 8, 9 und,--10 kann die in Fi-. l bis 6 gezeigte Schweißzange
im Bereich eines Rollganges 44 angeordnet sein, .auf dem au markierende Notallstücka,
beispielsweise Gußblöcke 45, durch die Drehung; der von Rotoren 47 angetriebenen
Rollen 46 des Rollgan;os 44 bewegt werden. Die Verstelleinrichtung zum Tragen der
Schweißzange kann einen Sockel 48 aufweisen, der einen der Motoren 47 passend umgibt
und auf dem eine zylindrische Säule 49 montiert ist. Die Säule ist um
1800 mittels 'einer Zahnstange 50 vordrehbar, die mit einer Verzellnun51
der Säule 49 zusammenwirkt. Die Zahnstange 50 kann von einem doppeltwirkenden Druckluftzylinder
52 angetrieben werden. An dem oberen Ende der Säule 49 ist starr ein Ausleger 53
befestigt, auf dem ein Schlitz ten 54 montiert ist. Dieser wird von den Sollianen
55 ge-tra,;cn und kann von einem Elek4uromo-Gor 55a über eine Gewindespindel 55b
längs des Auslegers 53 bewegt werden. Auf dem Schlitten 54 ist mittels der beiden
Tragarme 56 und eines Pührunnzaras 57 eine Sehweißzan,#-,e der in Pig. 1 bis 6 beschriebenen
Art angeordnet.
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in Pig. 9 ist die Zange in einer r;ehoberien oder Ruhestellung gezeigt,
aus der. sie in eine untere oder Arbeitsstellung bewegt werden kann, in welcher
die Arme 56 im wesentlichen vertikal sind. Die Arme 56 sind bei 56a schwenkbar dela:@;ert.
Ein Port-_satz 58 der Arme steht über die obere .Fläche des äclilittens 54 vor und
ist mit einer Stange 59 verbunden, die an dem Kolben eines doppeltwirkenden Druckluftzylinders
60 befostir't ist. Zur Druckluftbeaufachlagunu des Zylinders 60 und zur Zuführung
von elektrischer Bnergie und Druokluft zu der Schweißzange sind biegsaue
Zeitungen
vorgesehene die in Schleifen von Ringen 61 auf einer Stange 62 herunterhängen, die
von Endständern 63 getragen wird.. Die Veratellvorrichtung kann daher drei Bewegungen
ausführen, so daß sich der Ausleger 53 über dem Rollgang 44 befinden. kann, wie
in Pia. 7 und 8 ausgesogen dargestellt ist, oder der Ausleger 53 von dem Rollgf;ng
entfernt sein kann, wie in 1t'18. 9 und striehliert in Fis. 7 und 8 gezeigt ist.
Der Schlitten 54 kann sich im Bereich der Siiule 49 oder an jeder Stelle des Auslegers
bis zu der in Fig. 7 und 8 gezeigten äußersten Stellung befinden. In der oberen
Stellung ist der Abstand der Schweißzange über dem Rollgang größer als die Höhe
des zu markierenden Hetallstücks. Dieser Abstand muß ferner so groß seine daß die
Zango nicht die Randflanaehe 64 des Rollganges 44 berührt. Auf dem Schlitten 54
ist ein Infrarotfühler 65 und auf der Seite des Rollganges 44 ist in deoson
Bewegungsrichtung gesehen vor der Verstelleinriehtun,g ein weiterer Infrarotfühler
66 vorgesehen. Im Bereich der äußersten Stellung des Aras 53 ist vorteilhaft eino
Steuerzelle 67 vorgesehene, in der eine Stan$maschine 68 angeordnet ist, die dazu
dient, unter Steuerung durch die Bedienunrs= person die Äennzeichnungsplättchen
19 mit den erforderlichen Angaben zu versehen.
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Im Betrieb gibt der Fühler _66 der Bedienung eine hnzeigE des Vorhandenseins
eines kotglühenden Netallstücke, beispielsweise eines Gußblocks 45, auf dem Rollgang
44. Die Bedienung setzt in den Plättchenhalter der Schweißzange ein Kennzoieänunsplättohen
mit den entsprechenden Daten ein ui* betätigt dann einen Schalter zum Einschalten
eines elektromagnetischen Absperrorgans, so daß der Zylinder 52 veranlagt wird,-die
Zahnstane 50
zu bewegen und dadurch den Auslever 53 in die in Fig.
? gezeigte Stellung über den Rollgang 44 zu@verschwenken. Der Schlitten 54 beginnt
dann seine Abtastbewegunzu der Säule 49, bis der Fi:,hler 65 den heißen Gußbloek
auf dem-Rollgang 44 feststellt, auf dem der Gußbloek 45 etwa 90 am vor der Verstellvorrichtun;
ant;ehalton worden ist. Dor Pühler 65 bewirkt automatisch eine Zentrie. rung des
Schlittens 54, sodaß die Schweißzange mit dem Ende des Gußblocks 45 fluchtet. Dann
wird der Zylinder 60 gemäß Piv. 9 von links mit Druck beaufschlagt, so daß die Schweißzange
gesenk-L wird, bis sie im wesentlichen parallel zu dem Rollang 44 und etwa 25 mm
über ihm angeordnet ist. Jetzt werden die Motoren 4? eingeschaltet, so daß sie die
Rollen 46 drehen und der Gußbloek 45 vorgeschoben wird, bis er auf den Elektroden
1k der Schweißzange auftrifft. Dadurch werden die Elektroden und der Plättchenhalter
in die Hasehine zurückgedrückt, so daß der Nikroschalter am hinteren Ende der Stange
20 geschlossen, der elektronische Schweißzeiter eingeschaltet und die Stromquelle
an die Primärwicklung des Tr=.sformatora angeschlossen wird. Dadurch wird.das Kennzeichnungsplättchen
an den Gußblock angeschweißt. Durch die Kraft, mit welcher der Gußblock auf die
Schweißzange auftrifft, wird diese zurücküedrüekt, so daß sie einen Öchalter betätigt,
der die Druckbeaufschlavder in Pig. 9 rechten Seite des Zylinders 60 bewirkt. Dadurch
wird die in die obere Stellung bewegt, so daß der Gußbloek unter der Zange
hinwäggehen kann, Die nach dem Auftreffen des Gußblocke auf der Zange statt-_find-enden
Vorgwn;e erfolgen in wesentlichen momentan. Die Pistole geht mit gehr hoher Geschwindigkeit
in die obere Stellung zurück. .
Der Ausle-er 53 schwenkt jetzt
unter der eirkung des Zylinders 52 in die in Fi;. 7 und 8 atrichliert gezeigte Stellung,
und der Motor 54 dreht die Gewindespindel 53, so daß der . Schlitten zu dem von
der Säule 49 entfernten Ende des Auslegers "53 wird. Jetzt ist die Maschine
für die Einführung eines neuen Plättchens und nach dem Empf,-mg eines Signals des
Fühlers 66 für einen weiteren Schweißvorg,mg bereit. Wenn ein von dem Fühler 68
festgestellter Gußbloek die Maschine nicht erreicht, beispielsweise weil der Gußblock
zu kurz ist und als Schrott aüsgeschieden wird, tastet der Schlitten den
Rollgang*44 in dessen ganzer Breite ab, bis er an einem Mikroschalter angreift,
der bewirkt, daß die ganze Maschine *ieder in die Ruhestellung zu-' rückbestellt
wird.
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Gemäß rig, 10 können die Rohre 35 und die Brücke 34 der Schweißzange
anstatt an den Seiten der Zange am oberen Ende de@raelben angeordnet sein, so daß
die Zange bis in die nächste Nähe der Randflansche 64 des Rollgares 44 bewegt werden
kann. Ein Gußblock kann in diesem fall auch dann noch einwandfrei rrekerjnzeiehnet
werden, wenn er sich an der Seite des Rollganges 44 bewegt und die Randflansche
64 berührt..
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Sämtliche aus der Beschreibung und den Zeichnungen, einschließlich
deren konstruktiven Einzelheiten, zu entnehmenden Merkmale und Verfahrensschritte
können auch in beliebigen Kombinationen erfindungswesentlich sein.