DE1527398C - Verfahren und Vorrichtung zum Rei bungsschweißen von zwei oder drei auf einer vorbestimmten Achse zueinander in relative Drehung versetzten metallischen Werkstucken - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Rei bungsschweißen von zwei oder drei auf einer vorbestimmten Achse zueinander in relative Drehung versetzten metallischen Werkstucken

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DE1527398C
DE1527398C DE1527398C DE 1527398 C DE1527398 C DE 1527398C DE 1527398 C DE1527398 C DE 1527398C
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pressure
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relay
switch
solenoid
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English (en)
Inventor
Alex F Rochester Mich Stamm (V St A )
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boeing North American Inc
Original Assignee
North American Rockwell Corp
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Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor- F i g. 2 eine schemätische Ansicht der in F i g. 1
richtung zum Reibungsschweißen von zwei oder drei dargestellten Maschine,
auf einer vorbestimmten Achse zueinander in relative . Fig. 3 und 4 den elektrischen Steuer- und Folge-Drehung versetzten metallischen Werkstücken in geberkreis, der in Fig. 2 gezeigt ist, wobei Fig. 4 zwei Stufen, bestehend aus der mit einem plötzlichen 5 zur Vervollständigung der schematischen Darstellung Druckanstieg beginnenden Vorwärmperiode und der unterhalb von F i g. 3 angeordnet werden muß,
sich an den Endvorwärmdruck dieser Vorwärm- F i g. 5 und 6 eine schematische Darstellung des periode anschließenden Stauchperiode. elektrischen Steuer- und Folgegeberkreises, der in
Es sind Reibungsschweißverfahren bekannt, bei den F i g. 3 und 4 gezeigt ist, wobei zur Vervollständenen die Oberflächen der Werkstücke in ganz er- io digung der Darstellung die F i g. 6 unterhalb der heblichem Ausmaß durch ihre Halterungen oder F i g. 5 angeordnet werden muß,
Einspannvorrichtungen verkratzt oder beschädigt F i g. 7 eine graphische Darstellung des Energiewerden. Dies spielt an sich beim Reibungsschweißen Verbrauchs, der Axialdruckkraft und der Metallvernicht fertiger Werkstücke keine allzu große Rolle, drängung und der Schweißzeit für ein spezielles da hier die Andruckkräfte auf den Wert schnell er- 15 Werkstück, welches in der erfindungsgemäßen Einhöht werden können, der erforderlich ist, um die richtung geschweißt wurde, und
Schweißung durchzuführen. Das Werkstück kann F i g. 8 eine schematische Schnittansicht im wesentdann einer weiteren Bearbeitung zugeführt werden, . liehen genommen längs der Linie 8-8 der Fig. 1, woum die beschädigten Stellen zu verbessern, oder die bei drei Fahrzeugachsabschnitte dargestellt sind, die beschädigten Abschnitte können" abgeschnitten wer- 20 durch die Vorrichtung miteinander verschweißt werden, den sollen. '
Eine derartige Arbeitsweise kann jedoch bei der Es sei nunmehr auf die F i g. 1 und 2 Bezug ge-Reibungsverschweißung von fertigen Werkstücken, nommen. Die Friktions- und Reibungsschweißwie beispielsweise fertigen Fahrzeugachsen, nicht maschine, in der die Teile gegeneinander gedreht durchgeführt werden. Um fertig bearbeitete Achsen- 25 werden, weist einen starren Tragrahmen 20 auf, der teile oder ähnliche Werkstücke mittels einer Rei- in an sich bekannter Weise aus miteinander verbungsschweißung miteinander zu verbinden, ist es bundenen Stahlbauteilen gefertigt ist und der durch deshalb wünschenswert, die anfängliche Anpreß- geeignete Mittel, beispielsweise mittels Schräubenkraft der Werkstücke allmählich aufzubauen, um ein bolzen, am Fußboden einer Fabrik befestigt ist. Am Schlupfen zu verhindern und um ein Verkratzen der 30 Rahmen 20 ist ein Maschinenbett 22 befestigt, welfertig bearbeiteten Werkstückoberflächen auszuschal- ches geeignete Führungen aufweist, die in axialem ten. Es wurde nun jedoch gefunden, daß, wenn der Abstand voneinander angeordnete Halterungen 26 anfängliche Aufbau der Anpreßkraft zu langsam oder und 28 tragen. Die Halterungen 26 und 28 weisen zu allmählich stattfindet, die fertige Schweißstelle geeignete Einspann- oder Halterungs- oder Festeine große Anzahl von in nachteiliger Weise die 35 klemmeinrichtungen auf, um Werkstücke festzuhal-Qualität der Schweißstelle beeinflussenden Oxydein- ten, die mit einem mittleren Werkstück zu einem Schlüssen aufweist. ■ . ~ dreiteiligen Gegenstand verschweißt werden sollen.
Der Erfindung liegt, die Aufgabe zugrunde, das ν Wie Fig. 1 zeigt, ist die Halterung 26 am linken Reibungsschweißverfahren . derart durchzuführen, Ende des Bettes festgelegt, und die Halterung 28 ist daß die Ausbildung schädlicher Oxyde ausgeschaltet 4° längs der Führungsbahnen des Bettes 22 in Längswird oder auf ein Minimum herabgesetzt wird und richtung verschiebbar, und zwar zur Halterung 26 daß gleichzeitig keine Beschädigung des Werkstückes hin und von dieser fort. Axial zwischen diesen HaI-durch das Einspannen erfolgt. terungen 26 und 28 sind zwei einstellbare Ausflucht-Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, daß und Einspannvorrichtungen 30 und 32 angeordnet, sich innerhalb der Vorwärmperiode an den plötz- 45 von denen jede eine Anzahl im Winkelabstand vonlichen Druckanstieg zu ihrem Beginn ein Abschnitt einander angeordnete Antifriktionslager 34 aufweist, anschließt, in dem der weitere Druckanstieg bis zum die an einem Träger 35 montiert sind, die äußere Endvorwärmdruck allmählich erfolgt. - Laufflächen 36 aufweisen, die gegen den Umfang des.
Eingehende Untersuchungen haben gezeigt, daß mittleren Werkstückes anliegen, welches mit den
durch eine derartige Arbeitsweise sowohl die Quali- 5° Endwerkstücken verschweißt werden soll, die in den
tat der Schweißstelle verbessert wird als auch verhin- Halterungen 26 und 28 befestigt sind,
dert wird, daß die Werkstückoberflächen beschädigt Die Einrichtungen 30 und 32 sind in einem der-
werden. artigen axialen Abstand angeordnet, daß sie sich
Eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrich- dicht vor den Vorderseiten der Halterungen 26 und
tung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver- 55 28 befinden.
fahrens weist eine den allmählichen Druckanstieg Die beschriebene Vorrichtung ist insbesondere dainnerhalb der Vorrichtung steuernde Einrichtung auf, für geeignet, derartige Gegenstände, wie Fahrzeug- und zwar bestehend aus einem den Druckanstieg ein- achsen, zu schweißen, die ein zylindrisches Mittelleitenden Grenzschalter, von diesem gesteuerte stück 40 und zwei Endteile 42 und 44 aufweisen, wie Solenoidschieber innerhalb eines Verteilers und 60 es in F i g. 8 gezeigt ist. Die Endteile 42 und 44 sind einem mit flüssigem Druckmittel von Solenoidschie- unverdrehbar und axial in den Halterungen 26 und bern beaufschlagten hydraulischen Zylinder zum 28 eingespannt, und der Mittelteil 40, der axial zwi-Übertragen des Druckes auf die Werkstücke. sehen den Endteilen 42 und 44 angeordnet ist, wird
Die Erfindung soll unter Bezugnahme auf die den Enden benachbart, drehbar getragen, und zwar
Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigt 65 durch die Hinrichtungen 30 und 32. Jedes der Lager
Fig. 1 eine schemutische Teildraufsicht auf eine 34 ist radial einstellbar montiert, so daß die Lauf-
Reibungsschwcißmaschine, gemäß einer bevorzugten flächen 36 gegen den Umfang des Mittelteiles 40 an-
Ausführungsform der Erfindung ausgebildet, liegen.
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Wie die F i g. 1 und 2 zeigen, wird der Mittelteil Drehung des mittleren Werkstückes bestimmt ist, ist 40 durch einen Riemenantrieb 48 gedreht. Zusam- um die Riemenscheibe 93 herumgeführt. An der Anmen mit der Drehung des Mittelteiles 40 wird eine triebswelle 76 ist eine Bremse 95 montiert, die bei-Kraftaufbringungseinrichtung 50 wirksam, um die spielsweise eine Innenbackenspreizbremse sein kann, Halterung 28 nach links zu verschieben. Dadurch 5 und diese Bremse wird durch einen Steuermechanisgelangen die beiden Oberflächenpaare an den Teilen mus 96 betätigt, welcher am Rahmen 20 befestigt ist 40, 42 und 44 in einen Reibungseingriff, der Wärme und welcher ein Mechanismus ist, der die Bremserzeugt, flüssigkeit oder das fluide Bremsmedium steuert. Die Durch die Aufbringung eines Axialdruckes, wo- Bremssteuerung 96 weist einen Flüssigkeitsmotor 97 durch die Teile 40, 42 und 44 axial in einer Anlage io auf oder einen Motor 97, der mit einem fluiden Me-Ende gegen Ende gedrückt werden, und dadurch, dium arbeitet, und dieser Motor wird durch einen daß gleichzeitig der Mittelteil 40 gedreht wird, wird Solenoidschieber 98 betätigt. Der Steuermechanismus eine ausreichende Wärme erzeugt, um an den 96 ist ähnlich aufgebaut wie der Steuermechanismus Schweißstellen das Metall zu plastifizieren. Nachdem 69 und ist unmittelbar mit dem Steuersystem der das Metall verschmelzbar geworden ist, wird die 15 Maschine verbunden, und zwar in einer Art und Drehung des Mittelteiles 40 plötzlich abgebremst Weise, die noch beschrieben werden soll, oder abgestoppt, und zwar durch Einrichtungen, die Ein Geschwindigkeitsfühler 100 ist zwischen der noch beschrieben werden sollen, und die Kraft, die Bremse 95 und dem Treibriemen 94 angeordnet und vorzugsweise durch die Einrichtung 50 aufgebracht weist eine elektrische Abtasteinrichtung 101 auf. wird, wird für ein kurzes Zeitintervall vergrößert, um 20 Ein gezahntes Rad 102 ist an der Welle 76 befestigt das Schweißmetall zu verdrängen und um die Ver- und dreht sich mit dieser, und die Zähne dieses bindung der Teile zu einem ganzen Bauteil zu unter- Rades sind dicht bei einem Knopf 104 der Abtaststützen, vorrichtung 101 derart angeordnet, daß diese mit Es sei bemerkt, daß die beschriebene Vorrichtung dem Knopf nicht in Berührung stehen. Das Gerät nicht auf das Schweißen von Fahrzeugachsen be- 25 101 ist ein elektromagnetischer Übertrager, der mit schränkt ist und daß eine große Anzahl von anderen dem elektrischen Steuersystem der Schweißmaschine Werkstücken in einer ähnlichen Weise durch eine in einer noch zu beschreibenden Weise verbunden ist. Verwendung einer geeigneten Einspanneinrichtung Der Drehwahlgeber 101 bewirkt, daß ein Signal ermiteinander verschweißt werden können. Zusätzlich zeugt wird, wenn nach der Vollendung des Schweißsei noch darauf hingewiesen, daß die beschriebene 30 zyklus die Drehung der Hauptantriebswelle 76 voll-Vorrichtung nicht auf die gleichzeitige Verschweißung- ständig abgestoppt ist. Auf Grund dieses Signals eines Mittelteiles mit zwei Endteilen beschränkt ist. wird der Treibriemen 94 dann automatisch vom mitt-Beispielsweise kann ein Teil in einer stationären Hai- leren Werkstück gelöst. Hieraus geht hervor, daß terung 26 eingespannt sein, und der andere Teil, der der Treibriemen 94 nicht vom mittleren Werkstück angeschweißt werden soll, kann gegen diesen einge- 35 gelöst wird, bis die Drehung der Welle 76 aufgespannten Teil gedreht werden. Um diese beiden Teile hört hat.
in Anlage gegeneinanderzudrücken, wird ein Axial- Wie schematisch in den F i g. 1 und 2 gezeigt, ist druck dadurch aufgebracht, daß die Halterung 28 der Antriebsriemen 94 am Ende der Antriebswelle 76 längs des Bettes 22 verschoben wird. angeordnet und erstreckt sich in einen Arbeits-Wie F i g. 1 zeigt, weist der Motor 54 eine Lei- 40 bereich 105 zwischen den Einrichtungen 30 und 32 stungsabgabewelle 56 auf, die mit einer Antriebswelle hinein. Die Antnebsriemenscheibe 93 und die Welle 58 gekuppelt ist. Eine Riemenscheibe 64 ist zwischen 76 werden teilweise von einer einstellbaren Halterung den Lagern 60 und 62 an der Welle 58 befestigt und 110 getragen, welche ebenfalls den Drehzahlgeber nimmt einen Treibriemen 66 auf. Die Welle 58 ist 101 trägt, wie es in F i g. 1 gezeigt wird. Die Anferner mit einer Kupplung 68 versehen, welche vor- 45 triebswelle 76 ist auf einer Seite der Riemenscheibe zugsweise eine Tellerkupplung ist und welche wirk- 93 drehbar in Antifriktionslagern 113 und 114 gesam ist, um den Antrieb vom Motor zum Antrieb des lagert, die an der Halterung 110 in axialem Abstand Treibriemens 66 anzuschalten oder abzuschalten. Die voneinander befestigt sind. Das vordere Ende der Kupplung 68 wird durch einen Kupplungssteuer- Antriebswelle 76 ist auf der anderen Seite der Riemechanismus 69 betätigt, der mittels eines fluiden 5° menscheibe 93 drehbar in einem Antifriktionslager Mediums arbeitet und der zeitlich regelbar ist. Dieser 112 gelagert.
Steuermechanismus 69 weist einen Motor 70 auf, der Es sei nun auf F i g. 2 Bezug genommen. Die Rie-
durch ein fluides Medium betätigt wird und der durch menscheibe 93 ist in einer offenen kreisförmigen
einen Solenoidschieber 72 in Betrieb genommen Aussparung zwischen gegabelten Schenkeln 132 und
wird, welcher unmittelbar mit dem Steuersystem der 55 134 eines Riemenantriebtragrahmens 140 angeord-
Maschine verbunden ist, das noch beschrieben wer- net. Der Rahmen 140 besteht aus gleichen, sich nach
den soll. oben erstreckenden, parallelen Rahmengliedern 140 a
Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, läuft der Treibriemen und 140 ft, die, wie in Fig. 1 gezeigt, in einem Ab-
66 um eine Riemenscheibe 74 herum, welche an einer stand voneinander angeordnet sind, um den Treib-
Hauptantriebswelle 76 befestigt ist. Die Lager 78 und 60 riemen 94 aufzunehmen. Die Schenkel 132 und 134
80 sind zu beiden Seiten der Riemenscheibe 74 ange- tragen Leerlaufrollen 144 und 146 zwischen den
ordnet. Die Antriebswelle 76 weist zwei Universal- Rahmengliedern 140 α und 140 b. Die Rollen 144
gelenke 86 und 88 auf, die einen ausziehbaren oder und 146 befinden sich in einer dichten einstellbaren
verschiebbaren Abschnitt 90 mit zwei Endabschnitten Nachbarschaft am Umfang der Riemenscheibe 93
91 und 92 verbinden. Am Wellenabschnitt 92 ist am 65 und liegen gegen den Treibriemen 94 an. Eine ein-
Ende der Hauptantriebswelle 76, welche der Riemen- stellbare Riemenspannrolle 148 ist vorgesehen, um
scheibe 74 gegenüberliegt, eine Antnebsriemenscheibe den Durchhang im Treibriemen 94 aufzunehmen, und
93 befestigt. Ein breiter, endloser Riemen 94, der zur diese Spannrolle ist im Abstand von den Freilaufroi-
len 144 und 146 und im Abstand von der Riemenscheibe 93 angeordnet. Die Spannrolle 148 ist an einer Halterung 150 montiert, die an der oberen Seite des Rahmenschenkels 134 durch nicht dargestellte Einrichtungen gleitbar befestigt ist. Eine Betätigungseinrichtung zur Einstellung der Spannrolle 148 weist einen Luftzylinder 154 auf, der an der Seite des Rahmens 140 befestigt ist und der mit dem hydraulischen Steuersystem der Maschine in einer Art und Weise verbunden ist, die noch beschrieben werden soll.
Wie F i g. 2 zeigt, erstreckt sich der Rahmen 140 unter einem geringen Winkel nach oben zur Welle 76 und ist an seinem oberen Ende mit einem Backenbauteil 157 versehen. Dieser Bauteil 157 weist eine bewegliche Backe 158 und eine feste Backe 160 auf, welche eine im wesentlichen kreisförmige Aussparung 162 zwischen sich einschließen. Eine Riemenscheibe 164 ist am oberen Ende der Backe 160 montiert. Das Mittelwerkstück kann, wie in F i g. 2 gezeigt, in der Aussparung 162 aufgenommen werden. Die Backe 158 ist schwenkbar am Rahmen 140 an der Basis der festen Backe 160 montiert und kann geöffnet und geschlossen werden, um das Mittelwerkstück in der Betriebsstellung einzuschließen oder um das Mittelwerkstück freizugeben, und zwar in einer Art und Weise, die noch im einzelnen beschrieben werden soll. Die Backe 158 trägt gegenüber der Riemenscheibe 164 eine Riemenscheibe 178.
Der Mechanismus zum Öffnen und Schließen der beweglichen Backe 158 weist einen Gestängeteil 180 auf, der mit einem Ende an der Backe 158 schwenkbar gelagert ist. Das andere Ende des Gestängeteiles 180 ist schwenkbar mittels eines Zapfens 181 mit einem Ende eines anderen Gestängeteiles 186 verbunden. Das andere Ende des Gestängeteiles 186 ist schwenkbar mit dem Rahmen 140 verbunden. Die Gestängeteile 180 und 186 wirken in der Weise zusammen, daß diese einen Kraftübertragungsmechanismus 187 für das Öffnen und Schließen der Backe 158 bilden. Die Betätigungseinrichtung für den Gelenkmechanismus 187 weist einen doppeltwirkenden Antriebskolben 189 auf, der gleitbar in einem hydraulischen Zylinder 190 angeordnet ist, welcher am Rahmen 140 befestigt ist. Eine Kolbenstange 196, die am Kolben 189 befestigt ist, ist schwenkbar bei 197 mit dem Gestängeteil 180 verbunden, so daß bei einer Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung der Kolbenstange 196 die Gestängeteile 180 und 186 verschwenkt werden, wodurch die Backe 158 geschlossen oder geöffnet wird. Der Zylinder 190 ist mit dem erfindungsgemäßen Steuersystem zur automatischen Betätigung in einer noch zu beschreibenden Art und Weise verbunden. Am Gestängemechanismus sind geeignete Grenzschalter LS-I und LS-2 vorgesehen, und diese Grenzschalter werden durch das Öffnen und das Schließen der Backe 158 in einer noch zu beschreibenden Art und Weise betätigt. Der Treibriemen 94 erstreckt sich über die Riemenscheiben 164,178,148 und 146 und nach innen um die Hauptantriebsriemenscheibe 94 herum und um die Riemenscheibe 144 herum. Im Treibriemen ist zwischen den Riemenscheiben 164 und 178 zur Aufnahme eines zylindrischen Werkstückes ein Durchhang vorgesehen, wobei dieses Werkstück, wenn es in die Aussparung 162 eingesetzt wird, den Treibriemen 94 nach innen hineindrückt. Dadurch wird nach dem Schließen der Backe 158 das Werkstück fest vom Treibriemen 94 getragen und in der Arbeitszone 105 durch die Backenriemenscheiben 164 und 178 gehalten. Die Größe des Durchhanges, die erforderlich ist, damit der Treibriemen 94 das Werkstück umfassen oder einspannen kann, ist durch eine wahlweise Verschiebung der Riemenscheibe 148 einstellbar.
Um die genaue axiale Ausfluchtung des mittleren Werkstückes gegenüber den Endwerkstücken, die in den Halterungen 26 und 28 eingespannt sind, zu erleichtern, ist der Rahmen 140 in einstellbarer Weise gelagert. Der Rahmen kann bezüglich seiner Winkellage in einer ausgewählten Stellung mittels eines Halterungsbügels 204 eingestellt werden, wobei dieser Halterungsbügel 204 an seinem unteren Ende in einer nicht dargestellten geeigneten Weise mit dem Basisteil der Maschine verbunden ist. Das andere Ende des Teiles 204 ist an einem kurzen Gestängeteil 208 angelenkt, wobei dieser kurze Gestängeteil am vorderen Ende des Rahmens 140 angelenkt ist. Um diesen Aufbau zu tragen, ist ein Luftzylinder 212 vorgesehen, der in gleitbarer Weise einen Arbeitskolben 213 aufnimmt. Eine Kolbenstange 214, die am Kolben 213 befestigt ist, ist bei 216 am Bügel 204 angelenkt. Der Boden des Zylinders 212 ist schwenkbar an einer Halterung 217 befestigt, die ihrerseits am Rahmen 201 befestigt ist. Auf diese Weise hält der Zylinder 212 den Rahmen 140 in einer ausgewählten Stellung und ermöglicht kleine Einstellungen der Winkellage in dieser Anordnung, um das sich drehende Werkstück derart einstellen zu können, daß sich dieses in genauer axialer Flucht in der Lage zu den Werkstücken befindet, die in den Halterungen 26 und 28 eingespannt sind.
Wie die F i g. 1 und 2 zeigen, ist ein hydraulischer Zylinder 226 am Bett 22 hinter der Halterung 28 befestigt, und dieser Zylinder nimmt einen doppeltwirkenden Arbeitskolben 227 auf. Eine Kolbenstange 228 ist am Kolben 227 befestigt und ist mit einer Stoßstange 230 verbunden, die in ihrer vorgeschobenen Lage gegen die Hinterseite der Halterung 28 anliegt. Eine axiale Verschiebung des Kolbens 227 verschiebt deshalb die Halterung 28 in Längsrichtung längs des Bettes 22. Der Betrieb des Zylinderkolbens 227 wird durch Solenoidschieber in einer Art und Weise gesteuert, die noch beschrieben werden soll. An einer Wand 231 vor dem Zylinder 226 sind eine Anzahl elektrischer Grenzschalter LS-3, LS-4, LS-S und LS-6 montiert. Eine Stange 242, die gleitbar an der Wandung 231 montiert ist, erstreckt sich zwischen den Schaltern LS-3-6 in der dargestellten Art und Weise. Das vordere Ende 241 der Stange 242 erstreckt sich über die Wandung 231 hinaus und trägt einen Halterungsbügel 256, der sich über das Bett 22 erstreckt. Der Halterungsbügel 256 ist an der Stoßstange 230 befestigt, so daß die Stoßstange 230 und die Stange 242, die an der Wandung befestigt ist, sich in Längsrichtung wie eine Einheit bewegen.
Wie F i g. 2 zeigt, trägt die an der Wandung befestigte Stange 242 Anschläge 258 und 258 a, die wahlweise an der Stange in Längsrichtung einstellbar sind, um die Grenzschalter LS-3-6 in unterschiedlichen vorbestimmten Stellungen zu schalten, und zwar in Abhängigkeit von den speziellen Werkstükken, die zusammengeschweißt werden sollen.
Der untere rechte Schalter LS-3, der normalerweise offen ist, löst den eigentlichen Aufheizungszyklus des Schweißvorganges aus, dessen Dauer von einem Zeitgeber gesteuert werden kann. Die axiale
Verschiebung der Stange 230 in eine vorbestimmte Lage führt dazu, daß der Anschlag 258 α den Schalter LS-3 schaltet. In Betrieb schaltet zuerst der Anschlag 258 α den Schalter LS-3, um den Heizzyklus auszulösen. Dieser Heizzyklus ist dann beendet, wenn der Anschlag 258 den Schalter LS-4 schaltet, der normalerweise geschlossen ist. Das Schalten des Schalters LS-4 entkuppelt die Kupplung 68, welche ihrerseits die Bremse 95 anzieht, um ganz plötzlich die Drehung des Werkstückes abzustoppen oder anzuhalten, welches vom Treibriemen 94 erfaßt ist. An Stelle der Verwendung des Grenzschalters LS-4 kann ein geeigneter Zeitgeber TD 3 (Fi g. 3) in den Steuerkreis eingeschaltet sein, um den Heizzyklus in einer noch zu beschreibenden Weise zu schalten. Die Vorwärtsbewegung der Halterung 28 wird noch für eine kurze Zeitdauer fortgesetzt, nachdem die Drehung des mittleren Werkstückes abgestoppt ist, und während dieser Zeitdauer wird der Axialdruck erhöht, um die Verschmelzung zu unterstützen und um eine dauernde Bindung sicherzustellen. Wenn der Anschlag 258 den Schalter LS-5 schaltet, der normalerweise geöffnet ist, wird die Arbeitsperiode mit erhöhtem Druck beendet, und ein noch zu beschreibender Solenoidschieber wird betätigt, um einen konstanten Haltedruck aufzubringen, der für eine kurze Dauer aufrechterhalten wird, während die frisch hergestellten Schweißstellen sich abkühlen. Die Grenzschalter LS-3-6 sind in den erfindungsgemäßen elektrischen Steuerkreis in einer noch zu beschreibenden Weise eingeschaltet. Der Grenzschalter LS-5 steuert die Arbeitslänge, d.h., der Grenzschalter LS-5 steuert das Ausmaß der Metallverdrängung an der Schweißstelle, und nachdem der Schalter LS-5 geschaltet ist, kehrt der Kolben 227 in seine Ausgangslage zurück, wodurch der Grenzschalter LS-6 geschaltet wird. Der Schalter LS-6 ist normalerweise geschlossen, und wenn dieser Schalter betätigt wird, so wird der Steuerkreis dadurch so beaufschlagt, daß dieser in seine Ausgangslage zurückkehrt, und dadurch wird das Ende eines Schweißzyklus angezeigt.
Die Schaltstellungen der Grenzschalter LS-3-LS-6 sind einstellbar, damit eine Anpassung an unterschiedliche Bedingungen und unterschiedliche Schweißzyklen erfolgen kann. Weiterhin wird dadurch eine Anpassung an einen großen Bereich von unterschiedlichen Größen von Werkstücken und an unterschiedliche Materialien erzielt. Ehe irgendein Schweißvorgang durchgeführt wird, werden die Schalter LS-3-LS-6 und die Zeitgeber im System derart eingestellt, daß diese in bestimmten Intervallen geschaltet werden, und zwar in Abhängigkeit vom Typ und von der Größe der Werkstücke, die zusammengeschweißt werden sollen. Wenn einmal die Grenzschalter LS-3-LS-6 und die Zeitgeber eingestellt sind, verläuft der gesamte Schweißvorgang automatisch. Die Faktoren, die jeder Arbeitszyklus umfaßt (Drehzahl, Axialdruck, Erhitzungszeit und Axialschub), können für eine vorgegebene Arbeitsbedingung von einem Durchschnittsfachmann durch Analyse und Berechnungen in einfacher Weise bestimmt werden.
Es sei nunmehr auf F i g. 2 Bezug genommen. Das hydraulische System weist zwei Pumpen 310 und 311 auf, und jede Pumpe ist mit einem eigenen Vorratsbehälter für ein fluides Medium versehen, und es sind Ölkühler vorgesehen und Wasserzuführungen und Abwasseranschlüsse, und es ist ferner eine Leitung 312 vorgesehen. Vorratsbehälter, Kühler und Wasserspeiseleitungen für die Pumpen 310 und 311 sind nicht dargestellt, jedoch haben diese Teile den üblichen Aufbau. Die Pumpe 310 ist über eine Leitung 312 mit einem zentralen Verteiler 314 verbunden, der den hydraulischen Hauptkreis steuert. Der Verteiler 314, der die Form eines Verteilerkopfes hat, weist getrennte Solenoidschieber S-4, S-4a, S-5 und S-6 auf. Diese Schieber steuern eine Anzahl von
ίο Auslässen, und diese Schieber sind mit Solenoiden oder Betätigungseinrichtungen SC-4, SC-4a, SCS und SC-6 ausgerüstet. Zwei Auslaßleitungen 316 und 318, die vom Verteiler 314 fortführen, sind mit einem hydraulischen Zylinder 320 verbunden, und zwar derart, daß diese vor und hinter einem Kolben 322 einmünden, der innerhalb des Zylinders gleitbar montiert ist. Die Verschiebung des Kolbens 322 wird durch einen mit einem fluiden Medium arbeitenden Motor gesteuert, der einen Druckluftzylinder 324 aufweist, welcher mit einem Kolben 326 versehen ist. Der Kolben 326 ist mit dem Kolben 322 über eine Kolbenstange 328 verbunden. Bei der Einleitung von Druckluft in den Luftzylinder 324 spricht der Zylinder 320 an und verändert dadurch den Druck im Haupthydrauliksystem während des Heizzyklus.
Der Verteiler 314 ist ferner durch zwei Leitungen 330 und 332 mit der Vorwärtsdruckseite 334 und der Rückwärtsdruckseite 336 des Kolbens 227 verbunden.
Bei der Darstellung in F i g. 2 erfolgt die Vorwärtsbewegung des Kolbens 227 in Arbeitsrichtung nach links, und diese Vorwärtsbewegung wird durch eine Zuspeisung von fluidem Medium durch die Leitung 330 bewirkt. Die Strömung der Hydraulikflüssigkeit durch die Leitung 330 wird von einem Solenoidschieber S-4 gesteuert. Die Rückhubbewegung des Kolbens 227 wird dadurch bewirkt, daß ein fluides Medium durch die Leitung 332 zugespeist wird, und die Strömung dieses Mediums durch die Leitung 332 wird durch einen Solenoidschieber S-6 gesteuert. Die Solenoide SC-4 und SC-6 sind mit einer Sammelwandung 344 über elektrische Leiter verbunden, die bei 340 und 342 gezeigt sind. Die Sammeltafel 344 ist mit einer Hauptschalt- oder -Steuertafel 343 (F i g. 1) verbunden. Der Solenoidschieber S-5, der am Verteiler 314 vorgesehen ist, steuert den Druckaufbau im Zylinder 226 bei der Vorwärts- oder Arbeitsbewegung des Kolbens 227 durch die ihn mit dem Zylinder 320 verbindende Leitung 318. Der Druck wird langsam oder schrittweise erhöht und dann konstant. Darauf wird er ganz plötzlich für eine kurze Zeitrdauer, wie bereits dargelegt, erhöht, um die Teile am Ende der Heizperiode zusammenzupressen oder zusammenzuschmieden. Eine Leitung, die mit 346 bezeichnet ist, verbindet das Betätigungssolenoid des Schiebers S-5 mit der Sammelplatte 344. Der Solenoidschieber S-4 a, der ebenfalls im Verteiler 314 vorgesehen ist, wirkt als Überström- oder Rückschlagventil, welches, wenn es eingeschaltet ist, sich bei der Vorwärtsbewegung des Kolbens 227 schließt. Das Solenoid SC-4 α ist mit der Sammelwandung 344 über eine Leitung 348 verbunden.
Ebenfalls mit der Sammelwandung 344 sind Signalschalter LS-7 und LS-I α verbunden, welche derart angeordnet sind, daß diese von einem Anschlag 350 an der Kolbenstange 328 betätigt werden können. Entsprechend der Betätigung der Schalter LS-7 und LS-7 α leuchtet ein nicht dargestelltes Licht an der Steuertafel 343 auf, um die Stellung der Kolben-
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stange 328 anzuzeigen. Dadurch wird für das Bedienungspersonal ein Signal erzeugt, welches anzeigt, daß das Hydrauliksystem nach einem Schweißvorgang wieder einen unwirksamen Zustand angenommen hat.
Wie F i g. 2 zeigt, ist ein weiterer Solenoidschieber 5-1 mit der Pumpe 311 über eine Leitung 325 verbunden. Der Solenoidschieber 5-1 weist zwei Auslässe auf, die über Leitungen 354 und 356 mit dem Zylinder 190 verbunden sind. Wenn das Solenoid 5C-1 (F i g. 3) zur Betätigung des Solenoidschiebers 5-1 erregt ist, wird ein fluides Medium durch die Leitung 354 zugeführt, um die Backe 158 zu öffnen. Wenn das Solenoid 5C-1 abgefallen ist, so wird ein fluides Medium durch das Rohr 356 zugeleitet, um die Backe 158 zu schließen. Eine Verbindungsleitung, die mit 360 gekennzeichnet ist, verbindet das Solenoid 5C-1 mit der Schaltwand 344.
Die Grenzschalter L5-1 und L5-2 sind derart angeordnet, daß diese durch die Bewegung der Backe 158 zwischen ihrer offenen und ihrer geschlossenen Stellung betätigt werden, um den Bremsmechanismus 95 und den Solenoidschieber 5-5 zu betätigen, wie es im einzelnen noch erläutert werden soll. Verbindungsleitungen, die mit 362 und 364 gekennzeichnet sind, verbinden die Grenzschalter L5-1 und L5-2 mit einer anderen Sammelschaltwandung 366, welche elektrisch mit der Schalt- oder Steuerwand 343 verbunden ist.
Die Druckseite des Luftzylinders 324 ist über eine Leitung 368 mit einer Reihe von Druckbehältern 370 bis 373 verbunden, die unterschiedliche Speicherund Druckkapazitäten haben. Die Luft in den Behältern 370 bis 373 wird wahlweise über Schieber 375 in die Leitung 368 eingeführt, und zwar in Abhängigkeit vom Druckbedarf, der für eine gegebene Bearbeitungsphase erforderlich ist. Druckmeßgeräte 374, die mit den Behältern 370 bis 373 verbunden sind, geben eine sichtbare Anzeige des Luftdruckes in diesen Behältern. Die Leitung 368 ist mit einem Solenoidschieber 5-7 verbunden, der einen Auslaß aufweist, welcher über eine Leitung 378 mit einem Vorratsbehälter 380 verbunden ist. Der Vorratsbehälter 380 weist einen Auslaß auf, der mit einem manuell betätigbaren Schieber 382 verbunden ist. Der Vorratsbehälter 380 ist weiterhin über die Leitung 378 mit einer Hauptluftspeiseleitung 404 verbunden. Zwei Leitungen 384 und 386 verbinden den Schieber 382 mit dem Zylinder 154 zu beiden Seiten eines Kolbens 383, der gleitbar im Zylinder 154 angeordnet ist. Der Kolben 383 wird durch eine manuelle Betätigung des Schiebers 382 vor dem Beginn des automatischen Betriebes der Schweißmaschine verschoben, um die richtige Treibriemenspannung zur Drehung des mittleren Werkstückes zu erhalten. Danach erfolgt der Betrieb des Kolbens 383 unter der Steuerung des Solenoidschiebers 5-7.
Der Zylinder 212 ist über zwei Leitungen 390 und 392 mit einem manuell betätigbaren Schieber 394 verbunden. Der Schieber 394 steuert die Zuführung und die Ableitung eines fluiden Mediums zum Zylinder 212, um den Rahmen 140 bei der Anordnung des Werkstückes in der Schweißmaschine abzusenken und anzuheben. Eine Leitung 396 verbindet den Schieber 394 mit einem Luftdruckregler 398, der mit einem Druckmeßgerät 400 ausgerüstet ist, um den Arbeitsdruck anzuzeigen. Der Regler 398 ist über eine Leitung 402 mit der Luftspeiseleitung 404 verbunden. Die Leitung 404 steht mit einem geeigneten, nicht dargestellten Luftkompressor in Verbindung.
Mit der Leitung 402 ist ein weiterer Druckregler 406 verbunden, der ebenfalls ein Druckmeßgerät 408 aufweist. Der Regler 406 ist über eine Leitung 410 mit einem Vorratsbehälter 412 verbunden, welcher Druckluft zur Betätigung des Bremsmechanismus 95 zuleitet. Der Behälter 412 weist eine Auslaßleitung 414 auf, welche mit einem Solenoidschieber 5-2 verbunden ist, der ein Solenoid 5C-2 (Fig.3) aufweist. Wenn das Solenoid 5C-2 abgefallen ist, so ist der
ίο Schieber 5-2 derart eingestellt, daß eine Membranbetätigungseinrichtung 418 betätigt wird, die eine Stoßstange 420 aufweist, welche mit einem Kolben 422 verbunden ist, der gleitbar in einem Hydraulikzylinder 423 angeordnet ist. Eine Verbindungsleitung, die mit 416 gekennzeichnet ist, verbindet das Solenoid 5C-2 elektrisch mit der Tafel 366.
Wie F i g. 2 weiterhin zeigt, verbindet eine Leitung 424 den Zylinder 423 mit der Bremse 95, die normalerweise abgeschaltet ist, wenn die Maschine abgeschaltet ist. Eine Verschiebung des Kolbens 422 zur Einschaltung der Bremse 95 zum Abstoppen der Drehung der Welle 76 betätigt einen Druckschalter P5-1, dessen Funktion noch beschrieben werden soll. Der Druckschalter P5-1 ist über eine Leitung 426 elektrisch mit der Tafel 366 verbunden. Der Drehzahlgeber 101 ist ebenfalls über eine Leitung 428 mit der Tafel 366 elektrisch verbunden.
Ein dritter Luftdruckregler 430, der ein Meßgerät 432 aufweist, ist mit der Leitung 402 verbunden.
Eine Leitung 434 verbindet den Auslaß des Reglers 430 mit einem Speicherbehälter 436, welcher die Kupplungssteuerung 69 mit Druckluft versorgt. Der Behälter 436 weist eine Auslaßleitung 438 auf, die mit einem Solenoidschieber 5-3 verbunden ist. Der Auslaß des Schiebers 5-3 steht mit einem Verteiler in Verbindung, der über eine Leitung 442 mit dem Motor 70 verbunden ist. Der Motor 70 weist eine Membranbetätigungseinrichtung auf, die eine Stoßstange 444 hat, welche mit einem Betätigungshebel 445 der Kupplung 68 verbunden ist. Die Kupplung 68 wird eingerückt und ausgerückt, wenn das Solenoid 5C-3 des Schiebers 5-3 erregt wird und abfällt. Die Solenoid-Betätigungseinrichtung des Schiebers 5-3 ist mit einer Verteilerbuchse 450 über eine Leitung 448 verbunden. Zwei weitere Arme des Verteilers 440 sind mit druckbetätigten elektrischen Schaltern P5-2 und P5-3 verbunden. Elektrische Leitungen, die mit 452 und 454 gekennzeichnet sind, verbinden die Schalter P5-2 und P5-3 elektrisch mit der Verteilerbuchse 450, die ihrerseits mit der Sammeltafel 344 über eine Leitung 456 elektrisch verbunden ist. Die Druckschalter P5-2 und P5-3 werden durch den Luftdruck in der Kupplungsbetätigungseinrichtung betätigt, und zwar in Abhängigkeit davon, ob die Kupplung ausgerückt oder eingerückt ist, und zwar zu einem Zweck, der noch erläutert werden soll. Elektrische Leiter 458, 460, 462 und 464 verbinden die Schalter L5-6, L5-4, L5-5 und L5-3 mit der Sammeltafel 366. Die Tafel 343, die den in den F i g. 3 und 4 gezeigten elektrischen Steuerkreis enthält, ist mit einer Reihe von Signallampen 466 ausgerüstet, um den Zustand oder die Stellung der verschiedenen Komponenten der im vorstehenden beschriebenen Maschine anzuzeigen. In zwei Reihen unterhalb der Lampen 466 ist eine Reihe von Druckknopfschaltern angeordnet, die noch beschrieben werden sollen, wobei diese Druckknöpfe ganz allgemein mit 468 bezeichnet sind.
Die Funktionen dieser Druckknöpfe sind die folgenden:
Motor Ein-Aus (für den Motor 54)
Hilfsauslösung Öffnet die Backe 158, wenn sie vorher nicht geöffnet ist
Hydraulische Steuerung Ein-Aus (für die Pumpen 310 und 311)
Start Zur Inbetriebnahme der Maschine
Prüfung Zur Durchführung eines Prüflaufes vor dem automatischen
Betrieb
Hilfs- oder Notabschaltung Zum Anhalten der Maschine während des Betriebes
Umstellen Zurückführung aller Betätigungseinrichtungen in die Ausgangslage
Rückführung der Druckeinrichtung Zur unabhängigen Rückführung des Kolbens 227
Vorwärtsbewegung der Druckeinrichtung Zur unabhängigen Vorwärtsbewegung des Kolbens 227.
Die zuletzt genannten drei Druckknöpfe dienen zur unabhängigen Betätigung des Zylinders 226 während vorhergehender Einstellung der Schweißmaschine, ehe eine automatische Schweißung stattfindet. Ein Hauptschalter 472 ist an der Tafel 343 angeordnet, f- um eine Energiequelle mit dem Steuerkreis zu verbinden, der in der Tafel 343 angeordnet ist. Es ist eine Testskala 474 mit einem manuell drehbaren Schalter 476 vorgesehen, wobei diese Einrichtung verwendet wird, um alle Stellungen der Schalter auf die genaue Funktion vor der Inbetriebnahme der Maschine zu prüfen.
Aus den vorstehenden Ausführungen ist zu entnehmen, daß die Kupplung 72 und die Bremse 95 (F i g. 1) anstatt mit Druckflüssigkeit durch Druckluft betätigt werden. Dadurch sprechen diese Einrichtungen schneller an. Die Kolben 227 und 189 werden andererseits hydraulisch betätigt. Sowohl das Druck- ^ luftsystem als auch das hydraulische System werden jedoch durch den erfindungsgemäßen elektrischen Kreis gesteuert. Die Kolben 213 und 383 werden ebenfalls mittels Druckluft betätigt. Der Kolben 213 wird lediglich manuell betätigt und spricht deshalb nicht auf das erfindungsgemäße automatische Steuersystem an.
Es sei nun auf die F i g. 3 und 5 Bezug genommen. Der erfindungsgemäße Steuer- und Folgesteuerkreis weist Hauptleitungen 500 und 502 auf, die mit den Armen der äußeren Pole 506 und 510 eines Dreiwege-, Dreipol-Hauptschalters 504 verbunden sind, der den Kreis mit einer 110-Volt-Wechselstromspeisequelle verbindet, wenn der Schalter in die »Ein«- Stellung gedreht ist. In der Stellung »Ein« ist der mittlere Pol 508 des Schalters 504 mit einem Relais R2 verbunden, und in der Stellung »Aus« ist der mittlere Pol 508 über eine Leitung 509 mit einem Anschluß des Solenoids S-2 verbunden. Der andere Anschluß des Solenoids S-2 ist mit dem Leiter 502 verbunden.
Die Pole eines Druckknopfschalters 512 für den Motor 54 sind an einer Seite mit der Leitung 502 verbunden und an der anderen Seite mit einem Kontakt und einem Arm eines Relais R13. Der Druckknopf für den Schalter 512 ist, wie im vorstehenden beschrieben, an der Tafel 343 angeordnet. Ein anderer Kontakt des Relais R13 ist mit einer Motorrelaisspule 514 verbunden. Die Betriebsspule des Relais R13 ist über den Grenzschalter LS-I mit einem anderen Kontakt des Relais R 2 verbunden. Ein dritter Kontakt und Arm des Relais R13 ist mit den gegenüberliegenden Polen des Prüfschalters 516 verbunden. Der Druckknopf für den Schalter 516 ist, wie im vorstehenden beschrieben, an der Tafel 343 (F i g. 2) angeordnet.
Ein Pol des Prüfschalters 516 ist ebenfalls mit einem Kontakt eines Relais R1 verbunden, während der andere Pol mit einer Leitung 518 verbunden ist, welche mit dem Pol 520 des Geschwindigkeitsgebers 101 verbunden ist, und mit den Kontakten der Relais R12 und R 4, dessen Arme mit der Leitung 502 verbunden sind. Die Schalterlamelle des Schalters 520 ist über eine Leitung 519 mit der Leitung 502 verbunden.
Ein Anschluß der Spule des RelaisRl ist mit einem Arm des Relais R 2 und mit der Leitung 500 verbunden, und der andere Anschluß der Spule des Relais R 2 ist mit einem Pol am Starterschalter 522 verbunden. Ein anderer Kontakt des Relais R1 ist mit einem Anschluß des Solenoids SC-I verbunden. Der andere Anschluß des Solenoids SC-I ist mit der Leitung 500 verbunden. Der Arm dieses Kontaktes des Relais R1 ist mit der Leitung 502 verbunden. Ein dritter Kontakt des Relais R1 ist über eine Leitung 524 mit dem Arm eines Relais R 4 verbunden, dessen Arm über eine Leitung 526 mit dem Arm eines Relais R 3 verbunden ist. Der Arm des dritten Kontaktes des Relais R1 ist über eine Leitung 528 mit dem Kontaktarm eines ersten Zyklussteuerschalters 530 verbunden, dessen Kontakte mit dem Grenzschalter LS-4 bzw. mit dem Zeitgeber TD 3 verbunden sind.
Eine Seite der Doppelpole des Starterschalters 522 ist mit den Leitungen 500 bzw. 502 verbunden, und der letzte Pol ist über den Druckschalter PS-3 mit der Spule des Relais R 2 verbunden. Der andere An-Schluß der Spule des Relais R 2 ist mit der Leitung 502 verbunden, und der Arm des LS-1-Relaiskontaktes ist durch eine Leitung 532 mit einem Kontakt im Relais R12 verbunden, dessen Arm durch eine Leitung 534 mit der Leitung 500 verbunden ist. Ein anderer Kontakt für den gleichen Arm ist durch eine Leitung 536 mit der Spule eines Relais R 7 verbunden. Ein dritter Kontakt und Arm des Relais R12 sind mit einer Seite der Doppelpole des Auslöseoder Rückstellschalters 538 verbunden, der durch einen Druckknopf betätigt wird, der an der Tafel 343 (F i g. 2) angeordnet ist. Die andere Seite der Pole des Schalters 538 ist mit der Leitung 502 verbunden.
Der Kontakt des Relaisarmes des Relais R 3 ist mit einem Anschluß des Solenoid SC-3 verbunden. Der andere Anschluß des Solenoids 5C-3 ist mit der Leitung 500 verbunden. Die Spule des Relais R 3 ist
an einem Ende mit der Leitung 502 verbunden und am anderen Ende über eine Leitung 540 mit einem anderen Kontakt des Relais R 2.
Es sei nun auf die F i g. 3 und 4 Bezug genommen, ebenfalls auf die Fig. 5 und 6. Einer der oberen Pole des doppelpoligen Vorwärtsschalters 542, der durch einen Druckknopf an der Tafel 343 betätigt wird, ist mit einer Leitung 543 verbunden, welche die Spule eines Relais R 6 mit einem Kontaktarm eines
und durch eine angeschlossene Leitung 590 mit dem Kontaktarm eines dritten Zyklussteuerschalters 592, dessen Kontakt über eine Leitung 594 in den Zeitgeberkreis TD 2 führt. Der Kontaktarm des ersten 5 Kontaktes und ein Anschluß der Spule des Relais R 8 sind durch eine Leitung 596 mit dem Zeitgeberkreis des Zeitgebers TD 3 verbunden, der durch eine Leitung 598 mit dem Grenzschalter LS-4 verbunden ist, und durch eine Leitung 600 mit der Leitung 502. Der
Relais R14 verbindet. Der andere obere Pol ist mit io andere Anschluß der Spule des Relais R 8 ist mit der einer Leitung 544 verbunden, welche den Kontakt Leitung 578 verbunden. Der zweite Kontakt des Relais R 8 ist durch eine Leitung 602 mit dem Solenoid SCS verbunden. Der andere Betriebsspulenanschluß
des Solenoids 5-5 ist mit der Leitung 500 verbunden.
des Relais R14 mit einem Leiter 546 verbindet. Der Leiter 546 ist mit einem der unteren Pole des Schalters 542 verbunden, mit der Spule des Relais R14
und an verschiedenen Punkten durch einen Leiter 548 15 Der Kontaktarm des zweiten Kontaktes ist mit der mit dem Kontaktarm des Relais R 7 (der Kontakt ist Leitung 502 verbunden.
Ein Pol des Stoß- oder Druckumschalters 554 ist durch die Leitung 604 mit der Spule eines Relais R11 verbunden, dessen anderes Ende mit der Leitung 500
mit dem Leiter 502 verbunden) und durch eine Leitung 550 mit einem Kontakt des Relais R 5 (dessen
Kontaktarm durch die Leitung 551 mit einem Kontaktarm R 8 verbunden ist) und durch eine Leitung 20 verbunden ist. Der Kontakt des Relais R11 ist mit 552 mit einem Pol am Druckumschalter 554 und der Leitung 502 verbunden, und dessen zugeordneter durch eine Leitung 556 mit dem Grenzschalter LS-2 Kontaktarm ist durch die Leitung 606 mit dem SoIe- und durch eine Leitung 558 mit dem Grenzschalter noid SC-6 verbunden. Der andere Anschluß des LS-T, und dann verläuft die Leitung 546 in den Zeit- Solenoids SC-6 ist durch eine Leitung 608 mit der geberkreis des Zeitgebers TD 2. Der andere untere 25 Leitung 500 verbunden und über eine angeschlossene Pol des Vorwärtsschalters 542 ist über eine Leitung Leitung 610 mit der Spule eines Relais R9, deren 560 mit einer Leitung 562 verbunden, die ihrerseits anderes Ende über die Leitung 612 in die Leitung 500 mit den Grenzschaltern LS-5 und LS-6 verbunden eingeschaltet ist. Der Kontakt des Relais R 9 ist mit ist. dem Leiter 578 verbunden, und der zugeordnete
Der andere Anschluß der Spule und der zweite 30 Kontaktarm ist über einen Leiter 614 mit dem Leiter
Kontaktarm des Relais R14 sind mit dem Druck- 500 verbunden.
schalter PS-2 verbunden, dessen Eingang über eine Ein Ende einer Spule eines Relais R15, welches Leitung 564 mit der Leitung 500 verbunden ist. Der parallel mit einer Entlüftungsspule 616 geschaltet ist, Kontakt des zweiten Kontaktarmes des Relais R14 ist durch eine Leitung 618 mit dem Grenzschalter ist durch eine Leitung 566 mit einem Kontakt im 35 LS-I verbunden, und das andere Ende ist durch eine Relais R10 verbunden, dessen Kontaktarm durch Leitung 620 mit der Leitung 500 verbunden und über eine Leitung 568 mit der Leitung 500 verbunden ist. eine Verbindungsleitung 621 mit der Spule des Zeit-Der andere Kontakt des Relais 10 ist durch eine geberkreises des Zeitgebers TD1. Der Kontakt des Leitung 570 mit einer Leitung 552 verbunden, wel- Relais R15 ist durch eine Leitung 622 mit dem ehe zu einem Pol am Druckumkehrschalter 554 führt, 40 Grenzschalter LS-2 verbunden, und der zugeordnete und der Kontaktarm ist über eine Leitung 552 mit Kontaktarm ist durch eine Leitung 624 mit der Spule dem anderen Pol des Druckumkehrschalters 554 ver- des Zeitgeberkreises des Zeitgebers TD 2 verbunden, bunden. Ein Anschluß der Spule des Relais R10 ist Das andere Ende der Spule des Zeitgebers TD 2 mit einer Leitung 500 verbunden, und der andere ist durch eine Leitung 626 mit der Leitung 500 verAnschluß der Spule ist durch eine Leitung 574 mit 45 bunden, und das andere Ende der Spule des Zeitdem Zeitgeberkreis des Zeitgebers TD1 verbunden. gebers TD1 ist durch eine Leitung 628 mit dem Kreis
Der andere Anschluß der Spule des Relais R 6 ist des Zeitgebers TD 2 verbunden. Eine Verbindungs-
durch eine Leitung 556 mit einer Leitung 578 ver- leitung 630 führt vom Zeitgeberkreis des Zeitgebers
bunden, die ein Ende der Spule des Relais R 5 mit TD1 zu den Grenzschaltern LS-6 und LS-T, und eine
der Spule des Zeitgeberkreises des Zeitgebers TD 3 50 Querverbindung zwischen den Kreisen der Zeitgeber
verbindet. Der Kontaktarm des Relais R6 ist mit der TDl und TD2 ist durch eine Leitung 632 vorge-
Leitung 502 verbunden, und der Kontakt ist durch sehen.
eine Leitung 580 mit den Solenoiden SC-4 und SCAa Die Zeitgeber TDl, TD 2 und TD 3 haben einen
verbunden, die parallel zueinander geschaltet sind handelsüblichen Aufbau und können Kreise auf-
und die mit ihren anderen Enden an der Leitung 500 55 weisen, wie sie in der USA.-Patentschrift 175 864 be-
liegen. schrieben sind. Der Drehzahlgeber 101 weist einen
Der andere Anschluß der Spule und der zweite elektronischen Abtast- und Geberkreis 634 (F i g. 3) Kontakt des Relais R 5 sind durch eine Leitung 582 auf, dessen Relais Signale an den Hauptkreis abgeben, mit dem Kontakt eines zweiten Zyklussteuerschalters In den F i g. 3 bis 6 sind die Stellungen und die 584 verbunden, dessen Kontaktarm mit dem Grenz- 60 Funktionen der verschiedenen Grenz- und Druckschalter LSS verbunden ist. Der Kontaktarm des schalter dargestellt. Aus diesen Figuren ist zu erzweiten Kontaktes des Relais R 5 ist mit der Leitung kennen, daß die »Ein«- oder »Aus«-Stellung der 550 verbunden. Bremse 95 die »Ein«- oder »Aus«-Stellung der Kupp-
Der Grenzschalter LS-3 ist mit der Leitung 551 lung 68 steuert, d. h. mit anderen Worten, der Bremsverbunden und über eine Leitung 586 mit der Lei- 65 mechanismus 95 muß ausgeschaltet oder ausgerückt tung 562. sein, damit die Kupplung 68 eingerückt werden kann.
Der erste Kontakt des Relais R 8 ist durch eine Damit die Bremse 95 angezogen werden kann, muß
Leitung 588 mit dem Grenzschalter LS-2 verbunden die Kupplung 68 ausgerückt sein.
15 16
Die Ausgangsstellungen der verschiedenen Solenoide und Schalter sind, wenn die Spannung, die Druckluft und die Hydraulikflüssigkeit abgeschaltetet sind, die folgenden:
Solenoide
Solenoid SC-I = erregt (ein) — hält Arbeitsrollenbacke 158 geöffnet
Solenoid SC-2 = erregt (ein) — hält die Bremse in der gelösten Stellung
Solenoid SC-3 = erregt (ein) — hält die Kupplung eingerückt (»Ein«)
Solenoid SC-4 = abgefallen — Druck (Wärme) abgeschaltet
Solenoid SC-4 a = abgefallen — Abzug offen
Solenoid SC-S = abgefallen — Wärme abgeschaltet
Solenoid SC-6 — abgefallen — Werkzeugdruckzylinder zurückgeführt
Solenoid SC-I = erregt — Treibriemenspannung (am Werkstück) nachgelassen
Grenzschalter
LS-I = geschlossen — Werkstückrollenbacke 158 offen
LS-2 = offen . — Werkstückrollenbacke 158 offen
LS-3 = offen — Erwärmungszyklus »Aus«
LS-4 = geschlossen — Kupplung eingerückt
LS-5 = offen — Werkstückdruckzylinder in Ausgangslage
LS-6 = geschlossen — Arbeitsdruckzylinder zurückgeführt
Druckschalter
PiS-I = offen — Luft aus, Bremse »Aus«
PS-2 = geschlossen — Luft aus, Kupplung eingerückt
PS-3 = offen — Luft aus, Kupplung eingerückt
Diese Schalter werden durch Druckluft betätigt.
Drehzahlgeberrelais — geschlossen.
An der Axialdruckeinrichtung werden die An- Pumpenmotoren für die Pumpen 310 und 311 werden
schlage und die Führungslagerrollen derart eingestellt, 35 eingeschaltet. Der Elektromotor 54 wird ebenfalls
daß diese den speziellen Werkstücken angepaßt sind. dadurch eingeschaltet, daß der Druckknopfschalter
Der Hauptregler für den Druckzylinder 226 wird »Ein« an der Tafel 343 betätigt wird. Obwohl die
z. B. auf 1,05 kp/mm2 (für ein Werkstück mit elektrische Spannungsquelle eingeschaltet ist, bleibt
32,258 cm2) eingestellt, und die Grenzschalter LS-3, die Bremse 95 angezogen, und die Kupplung 68 bleibt
LS-4 und LSS werden eingestellt, daß diese in dieser 40 ausgerückt, und zwar durch das Hilfsrelais R12,
Reihenfolge schalten. welches das Bremsrelais R2 erregt. Obwohl die
Die Dauer des Erhitzungszyklus, d. h. die tatsäch- Kupplungsrelais A3 und R4 ebenfalls geschlossen liehe Schweißzeit, kann für jedes Werkstück dadurch sind, wenn die Spannungsquelle eingeschaltet wird, eingestellt werden, daß die lufthydraulische Zylinder- bleibt die Kupplung 68 ausgerückt, da der Kupplungseinrichtung 320, 324 eingestellt wird, und zwar durch 45 kreis noch geöffnet ist. Dann wird die Hilfsschaltung eine Einstellung der Länge der Stoßstange 328 zwi- dadurch ausgerückt, daß der Einstellknopf an der sehen den Kolben 322 und 326. Dadurch wird das Tafel 343 eingeschaltet wird. Die Hydraulik wird dagewünschte freie Volumen im Zylinder eingestellt. durch eingeschaltet, daß der Einschaltknopf unterhalb
Nachdem die Werkstücke in der richtigen Weise der Hydrauliksignallampe eingedrückt wird. Dadurch,
eingesetzt und in der Maschine ausgefluchtet und ein- 50 daß der Rückführungsknopf eingedrückt wird, wird
gespannt sind, d. h. in die Halterungen 36 und 38 der Kolben 227 vollständig in seine Ausgangslage
eingespannt sind, wobei das sich drehende mittlere zurückgeführt.
Werkstück 40 in den Einrichtungen 30 und 32 und Die Grenzschalter LS-3, LS-4 und LSS werden in der Treibriemenschleife 94 zwischen den Backen- eingestellt, und der Erhitzungszyklus wird für ein gerollen 164 und 178 angeordnet ist, ist die Maschine 55 gebenes Werkstück eingestellt, wie es im vorstehenfür den Betrieb fertig. den beschrieben wurde. Der Zeitgeber TD 3 ist ein- _ . , . , ., ,. stellbar, um an Stelle des Schalters LS-4 den ge-Betnebsweise der Maschine wünschten Erhitzungszyklus zu ermöglichen.
Wenn die Maschine ausgeschaltet ist, d. h., wenn Das Eindrücken des Startknopfes an der Tafel 343
die elektrische Spannungsquelle abgeschaltet ist, so 60 bewirkt, daß das Relais R1 geschlossen wird und daß
hält der Luftdruck, der zu allen Zeiten vorhanden der Druckschalter PS-3 offengehalten wird und daß
sein sollte, die Bremse 95 ein- und die Kupplung 68 ebenfalls das Solenoid SC-I abfällt, wodurch hydrau-
ausgeschaltet. Nachdem die Voreinstellung des Ener- lischer Druck dem Kolben 189 zugeleitet wird, um die
giesteuersystems durchgeführt ist, um eine Anpassung Backe 158 zu schließen. Gleichzeitig wird das Dreh-
an eine vorgegebene Bearbeitungsbedingung zu erzie- 65 zahlgeberrelais gezogen, und der Erhitzungszeitgeber
len, und nachdem alle Schalter und Steuerungen über- TD 3 bzw. der Grenzschalter LS-4 werden in den
prüft sind, wird die Energiezuführung an der Tafel Kreis durch den Zyklussteuerschalter 530 eingeschal-
343 durch den Schalter 472 eingeschaltet, und die tet. Wenn die Backe 158 sich schließt, schließt diese
Backe auch den Grenzschalter LS-2 und öffnet den Grenzschalter LS-I. Das Öffnen des Grenzschalters LS-I öffnet das Relais R 2 und schließt das Relais R3, welches die Erregung des Bremssolenoides SC2 bewirkt. Dadurch wird die Bremse 95 gelöst. Das Schließen des Relais R3 schließt den Kupplungskreis. Wenn die Bremse 95 gelöst ist, wird der Druckschalter PS-I geöffnet, wodurch das Relais R 4 abfällt, was ein Einrücken der Kupplung 68 dadurch bewirkt, daß das Solenoid SC-3 erregt wird, wodurch weiterhin der Druckschalter PS-3 in den Kreis eingeschaltet wird, so daß eine Drehkraft von der sich bereits drehenden Motorantriebswelle 58 auf den Treibriemen 66 übertragen wird, um die Antriebswelle 76 zu drehen. Die Drehung der Antriebswelle 76 dreht die Riemenscheibe 93, um den Treibriemen 94 anzutreiben, um das mittlere Werkstück, welches in F i g. 8 mit 40 gekennzeichnet ist, zu drehen. Wenn die Drehung der Antriebswelle 76 begonnen, hat, wird das Drehzahlgeberrelais geschlossen, um den Drehzahlgeberkreis in Betrieb zu nehmen. Das Relais R 4 verriegelt das Relais Rl, um die Backe 158 geschlossen zu halten.
Der Luftdruck, der die Kupplung 68 einrückt, schließt den Druckschalter PS-2 und öffnet den Druckschalter PS-3. Das Schließen des Druckschalters PS-2 schließt die Relais R 6 und R14, wodurch das Solenoid SC-4 erregt wird, um dessen zugeordneten Schieber zu öffnen und hydraulische Druckflüssigkeit dem Verschiebungskolben 227 derart zuzuleiten, daß dieser Kolben nach vorn in die Werkstückeingriffstellung verschoben wird, wie es durch den Pfeil in F i g. 2 angedeutet ist. Dadurch wird der Erhitzungszyklus begonnen. Das Abzugs- oder Auslaß-Solenoid SC-4 α ist elektrisch parallel zum Solenoid SC-4 geschaltet, und bei einem Vorwärtshub wird der Auslaß- oder Abzugsschieber geschlossen. Bei der Vorwärtsbewegung des Kolbens 227 gelangen die Endflächen der Werkstücke miteinander in Eingriff. Das Schließen des Grenzschalters LS-3 schließt das Relais R 8, welches den Zeitgeber TD 3 für die Erwärmungsperiode auslöst, und das Solenoid SCS wird erregt. Der Vierwegeschieber oder Vierwegehahn des Solenoids SC-S ist ebenfalls mit dem Verteiler 314 verbunden, und wenn eine Erregung zu Beginn der Erwärmungsperiode stattfindet, so wird ein schneller Druckaufbau des hydraulischen Druckes ermöglicht, der nach einer gewissen Dauer konstant wird. Dadurch gelangen die Endwerkstücke mit dem sich drehenden mittleren Werkstück 40 an ihren gegeneinander anliegenden äußeren Endoberflächen in Reibungseingriff, und dadurch wird der Zyklus begonnen, der Schweißhitze erzeugt, und dieser Zyklus wird durch die Erregung des Solenoids SC-S ausgelöst. Eine weitere Vorwärtsbewegung der Stoßstange 230 schaltet den Grenzschalter LS-4, wodurch das Solenoid SC-3 abfällt, um die Kupplung 68 auszulösen und um dadurch die Kraftübertragung auf den Antriebsriemen 94 zu unterbrechen. Wenn an Stelle des Schalters LS-4 der Zeitgeber TD 3 verwendet wird, so tritt dieser in Funktion, um das Solenoid SC-3 abfallen zu lassen. Der bei der Ausrückung der Kupplung auftretende Rückdruck der Luft bewirkt, daß sich der Druckschalter PS-3 schließt, wodurch das Solenoid SC-2 abfällt, so daß es dem Luftdruck möglich ist, die Bremse 95 anzulegen, um die Drehung der Antriebswelle 76 abzustoppen. Wenn die Drehung der Antriebswelle 76 vollständig abgestoppt ist, wird der Drehzahlgeber 101 geöffnet und wirkt über die Relais R 4 und R1 ein, um das Solenoid SC-I zu erregen, wodurch der Kolben 189 betätigt wird, um die Backe 158 zu öffnen. Das Öffnen der Backe 158 schließt den Grenzschalter LS-I, der den Bremskreis über das Relais R 2 verriegelt, um die Bremse 95 angelegt zu halten. Der Grenzschalter LS-2 wird geöffnet, der durch einen seiner Kontakte den Verzögerungszyklussteuerschalter 592 schließt, ίο wodurch der Relaiszeitgeber TD 2 in den Kreis eingeschaltet wird, und es erfolgt über das Relais R 8 eine Verbindung mit dem Erhitzungszeitgeber TD 3. Dadurch wird verhindert, daß der Erhitzungszeitgeber abfallen kann, und dies bewirkt eine Verzögerung vor der Aufbringung des Enddruckes, damit die Verschweißung eine bestimmte gewünschte Temperatur annehmen kann, ehe der Druck die Teile zusammenpreßt, was in einigen Fällen erforderlich sein kann, um eine zufriedenstellende Schweißung zu erhalten. Zur gleichen Zeit wird das Relais R 8 durch den Schalter LS-2 geschlossen, der, obwohl der Erhitzungszeitgeber TD 3 bereits abgelaufen ist, den Strom im Zeitgeber TD 3 aufrechterhält, um zu verhindern, daß der Erhitzungszeitgeber abschaltet, solange der Verzögerungszeitgeber TD 2 in Betrieb ist, und obwohl zu dieser Zeit das Solenoid SC-5 erregt ist, verhindert der noch in Betrieb befindliche Erhitzungszeitgeber die Wirkung dieses Solenoids. Wenn die Backe 158 vollständig geöffnet ist, schließt der andere Kontakt des Grenzschalters LS-2 das Relais R15, welches den Verzögerungszeitgeber TD 2 in Betrieb nimmt, und schließt die Entlüftungsschieberspule 616, die parallel zum Relais R15 geschaltet ist. Wenn der Verzögerungszeitgeber TD 2 abgelaufen ist, wird der Strom im Erwärmungszeitgeber TD 3 abgeschaltet, und es wird das Relais R 5 geöffnet, welches seinerseits den Zyklussteuerschalter 584 öffnet und weiterhin bewirkt, daß das Solenoid SC-5 wirksam wird, um den Schieber des Solenoides SC-5 in seine zweite Stellung zu verschieben, wodurch der volle gesammelte hohe Druck aus dem Zylinder 320 über den Verteiler 314 in den Zylinder 226 geleitet wird, um die Endzusammendrückung zu bewirken, um die miteinander verschweißten Stücke gegeneinander fest anzudrücken. Gleichzeitig wird der Verzögerungszeitgeber TD1 durch das Auslaufen des Zeitgebers TD 2 in Betrieb genommen, wodurch eine Umkehrbewegung des Kolbens 227 verhindert wird und wodurch der Enddruck für eine kurze Zeitspanne aufrechterhalten wird, wenn der Grenzschalter LS-5 durch die Stoßstange 230 geschaltet ist, da der Umkehrzyklussteuerschalter 584 durch das offene Relais R 5 geöffnet gehalten wird, obwohl eine weitere Vorwärtsbewegung der Stoßstange 230 abgestoppt ist. Die kurze Verzögerung der Rückführbewegung des Kolbens 227 nach der Erzeugung des Enddruckes ermöglicht es der Schweißstelle, sich abzukühlen. Dies ist von großer Bedeutung, um eine homogene Schweißstruktur zu erhalten. Wenn andererseits unmittelbar nach der Endzusammenpressung der Druck plötzlich abgelassen würde, so könnte als Reaktion die Schweißstelle brechen.
Wenn der Umkehrverzögerungsgeber TD1 ausgelaufen ist, schließt dieser das Relais R10, welches den Rückführungsschalter 584 schließt und das Solenoid SC-6 durch das Schließen des Relais R11 erregt, wobei das Solenoid SC-4 und das Solenoid SC-4 α abfallen, so daß durch die diesen Solenoiden
43,6 kp/mm2 erhöht. Dies ist der Zusammenpreßdruck. Zu diesem Zeitpunkt nimmt die Kraft einen konstanten Druckwert für eine weitere Zeitdauer von etwa 5 bis 6 Sekunden an, damit sich die Schweiß-5 stelle abkühlen kann und damit an der Schweißstelle eine Schmelzverbindung sich ausbilden kann. Es sei bemerkt, daß bei dem Schweißverfahren, welches schematisch in F i g. 7 dargestellt ist, das System Anwendung findet, welches unmittelbar einen Druck
zugeordneten Schieber der Druck hinter dem Kolben
338 abgelassen wird und der Druck vor dem Kolben
338 zugeführt wird, um diesen zurückzuführen. Der
dem Solenoid SC-4a zugeordnete Ablaßschieber ist
dann geöffnet, um überschüssige Flüssigkeit in das
System zurückzuleiten. Während der Rückkehrbewegung wird wegen des geschlossenen Entlüftungsschiebers (der durch die Entlüftungsschieberspule
661 geschlossen wurde) hydraulischer Druck im Zylinder 320 für den Beginn des nächsten Bearbeitungs- ίο aufbaut. Dies wird, wie vorher beschrieben, durch zyklus aufgebaut. Wenn die Stoßstange 230 zurück- das Schließen des Entlüftungsschiebers durch die kehrt, wird der Grenzschalter LS-S geöffnet, und die Spule 616 bei der Rückhubbewegung des Kolbens Stange geht an den Grenzschaltern LS-4 und LS-3 227 bewirkt. Der Druck am Ende der Enddruckbevorbei, ohne daß eine Wirkung ausgelöst wird, da aufschlagung wird auf dem höchsten Wert der diese nicht wirksam werden können, wenn die 15 Druckkraft gehalten. Dadurch wird eine vollkomme-Bremse 95 angezogen ist. Gleichzeitig mit der Rück- nere Schweißstelle in einer kürzeren Zeit erzielt, führbewegung des Kolbens 227 kehren die Kolben Die gesamte Schweißzeit wird durch dieses Verfahren 322 und 326 in den Zylinder 320 und 324 in ihre ganz beträchtlich verkürzt.
Ausgangslage zurück. Wenn der- Grenzschalter LS-I Der Betrieb der Maschine beginnt beim Zeitpunkt durch diese Rückführungsbewegung geöffnet wird, so 20 Null, wenn der Motor 54 eingeschaltet ist. Die schaltet ein Kontakt dieses Schalters den Strom vom Bremse 95 ist gelöst und die Kupplung 68 ist einge-Verzögerungszeitgeber TD 2 ab, so daß der feder- rückt, und das mittlere Werkstück beginnt sich zu beaufschlagte Zeitgebermechanismus, der üblicher- drehen. Der Werkstückdruckkolben 227 wird für weise in derartigen Zeitgebern verwendet wird, in etwa 10 Sekunden vorwärts bewegt, nachdem die seine Ausgangsstellung zurückkehren kann. Auf 25 Werkstücke miteinander in Berührung gelangt sind, diese Rückkehrbewegung ansprechend öffnet der und die Periode des Ineinandergreifens beginnt, und andere Kontakt des Schalters LS-I die Entlüftungs- diese Periode wird durch einen ganz plötzlichen, schieberspule 616 und das Relais R15, welches den außerordentlich starken Anstieg im Energiever-Strom vom Umkehrverzögerungszeitgeber TD1 ab- brauch angezeigt, der dann auf den Wert des Beschaltet, um eine Rückstellung des Mechanismus zu 30 triebsbedarfes abfällt. Zu diesem Zeitpunkt wird der erlauben. Wenn der Grenzschalter LS-6 am Zylinder Hydraulikdruck ganz plötzlich erhöht, wie es im 226 geschaltet wird, d. h., wenn dieser Schalter ge- Kraftdiagramm zu erkennen ist, um möglichst schnell öffnet wird, ist das hydraulische System unbelastet die Schweißwärme für die Werkstücke zu erhalten, und kehrt in seinen Ausgangsdruckzustand zurück. Es ist zu erkennen, daß die gesamte Schweißzeit für Zu diesem Zeitpunkt sind alle Steuerelemente in ihre 35 die speziellen Werkstücke vom Einschalten der Ma-Ausgangsstellung zurückgekehrt. schine bis zur fertigen Schweißung nicht mehr als
Nachdem das geschweißte Werkstück aus der Maschine herausgenommen ist, können neue Werkstücke eingesetzt werden, und der im vorstehenden beschriebene Zyklus wird wiederholt.
In F i g. 7 ist ein Energie-, Kraft- und Verschiebungsdiagramm dargestellt, welches elektronisch während eines vollständigen Schweißzyklus aufgezeichnet wurde. Umfangreiche Versuche haben ge-
44 Sekunden beträgt. Die Metallverdrängung für die gewünschte Werkstücklänge betrug etwa V2 Zoll. Dieser Wert verändert sich selbstverständlich bei ver-40 schiedenen Werkstücken.
Wie bereits ausgeführt, kann diese Einstellung der Maschine auch für eine Reibungsverschweißung eines Werkstückes mit einem anderen Werkstück verwendet werden, wobei ein Werkstück stationär ge
zeigt, daß es bei Metallkörpern, die durch eine 45 halten wird und wobei das andere Werkstück gedreht Reibungsschweißung miteinander verbunden werden wird, beispielsweise bei der Anschweißung von sollen, wünschenswert ist, einen unmittelbaren Kraft- Achsschenkeln an rohrförmige oder andere Achsgeanstieg zu erzeugen, d. h. eine verhältnismäßig häuse. In diesem Fall kann vorteilhafterweise das schnelle Erhöhung der Axialkraft bei Beginn des Er- Achsgehäuse stationär gehalten werden, und der hitzungszyklus vor einem graduellen Anstieg, ehe die 50 Achsschenkel kann gegen das Gehäuse gedreht wer-Kraft einen konstanten Wert annimmt, um ganz er- den. Dies kann mit dem gleichen Werkstücktreibheblich die Schweißzeit zu verkürzen, ohne dadurch riemenantrieb 48 durchgeführt werden, wobei ein die Qualität der Schweißung nachteilig zu beein- rohrförmiger Adapter vorgesehen wird, an welchem flüssen. Dieser schnelle Anfangsdruckaufbau ver- der Achsschenkel festgespannt werden kann, und der mindert weiterhin ganz beträchtlich die Geräusche 55 rohrförmige Adapter wird in einer Art und Weise und allzu starke Schwingungen beim anfänglichen gedreht, wie es für das mittlere Werkstück 40 im Ineinandergreifen der Werkstücke und verhindert vorstehenden beschrieben wurde,
ferner, daß die Werkstücke aus ihrer miteinander
fluchtenden Lage herausgebracht werden.
Wie Fig. 7 zeigt, kann der Druck bei Beginn der 60 Erhitzungsperiode verhältnismäßig schnell innerhalb eines Zeitraumes von etwa 1 bis 2 Sekunden erhöht werden. Danach nimmt der Druck langsamer und steigend auf etwa 11 kp/mm2 innerhalb eines Zeitraumes von etwa 14 Sekunden zu. Bei diesem Druck 65 verbleibt die Kraft für etwa weitere 11 Sekunden konstant, und dann wird die Kraft sehr schnell innerhalb eines Bruchteils einer Sekunde auf etwa

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Reibungsschweißen von zwei oder drei auf einer vorbestimmten Achse zueinander in relative Drehung versetzten metallischen Werkstücken in zwei Stufen, bestehend aus der mit einem plötzlichen Druckanstieg beginnenden Vorwärmperiode und der sich an den Endvorwärmdruck dieser Vorwärmperiode anschließenden Stauchperiode, dadurchgekennzeichn e t, daß sich innerhalb der Vorwärmperiode an
den plötzlichen Druckanstieg zu ihrem Beginn ein Abschnitt anschließt, in dem der weitere Druckanstieg bis zum Endvorwärmdruck allmählich erfolgt.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine den allmählichen Druckanstieg innerhalb der Vorrichtung steuernde Einrichtung, bestehend
aus einem den Druckanstieg einleitenden Grenzschalter (LS-3), von diesem geschaltete Solenoidschieber (55) innerhalb eines Verteilers (314) und einem mit flüssigem Druckmittel von SoIenoidschiebern beaufschlagten, an sich bei Reihenschweißungen bekannten hydraulischen Zylinder (226) zum Übertragen des Druckes auf die Werkstücke.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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