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Bezeichnung: Elektrodenkopf fUr Kettenschweißmaschinen Die Erfindung
betrifft einen Elektrodenkopf flir gettenschweißmaschinen mit zwei Jedem Elektrodenpaar
zugeordneten und über eine Spanneinrichtung bewegbaren Zangenhebeln. Bei einer bekannten
Anordnung dieser Art (DT-PS 1 022 884) wird die Spanneinrichtung durch einen hydraulischen
Zylinder gebildet, der zwischen den Enden der zweiarmigen Zangenhebel angeordnet
ist. Diese Gesamtvorrichtung ist über eine Hubvorrichtung aus dem Bereich des Kettengliedes
anhebbar und kann durch sie in die Betriebsstellung abgesenkt werden, wobei der
Druckzylinder die Zangenhebel schließt und das Elektrodenpaar beidseits an das Gliedende
legt. Die gleicne Anordnung ist am benachbarten Gliedende vorgesehen.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß beim Andrücken der
Elektroden gegen die Seitenbereiche der Gliedenden der Stromübergang ungünstig und
damit die Erwärmungszeit lang ist, weil die Elektroden-Anlageflächen sehr genau
bearbeitet sein müssen und gleichwohl an den Enden ihrer Umfangsflächen, über welche
sie am Glied anliegen, vorzeitig verschleißen, so daß die tatsächliche Anlagefläche
verkleinert wird. Dieser vorzeitige Verschleiß ergibt sich einmal aus Ungleichmäßigkeiten
im Drahtdurchmesser, zum
andern aus Abweichungen in der genauen
Lage des Gliedes infolge von Abweichungen der Glieder, die auf den Biegevorgang.
zurückzuführen sind, sowie durch eine nicht genaue Lage der Glieder auf dem Sattel
und zwischen den Stauchstzhlen. Wenn nämlich die Elektroden von den Seiten drücken,
so zwingen die Umfangsenden der Anlageflächen das Gliedende in die richtige Lage,
wobei Reibungen zwischen diesen Teilen auftreten, die zu dem vorerwähnten Verschleiß
führen. Hinzu kommt noch der Nachteil, daß bei dieser bekannten Ausführung nicht
nur die Elektrodenflächen genau auf den Drahtdurchmesser zu bearbeiten sind, sondern
die beiden Elektroden eines Elektrodenpaares auch gegenseitig genau eingestellt
werden müssen und diese Einstellung sich durch den ungleichmäßigen Verschleiß ändert.
Auch hierdurch wird der Verschleiß der Elektrodenflächen gesteigert und die wirksame
Anlagefläche zwischen Elektroden und Gliedenden laufend verkleinert.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile
zu beseitigen und eine Möglichkeit zu schaffen, die Anlagefläche zwischen Elektroden
und Gliedenden groß zu halten und vor Verschleiß zu schützen.
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Dies geschieht grundsätzlich gemäß der Erfindung dadurch, daß die
Elektroden nicht nur seitlich angelegt werden sollen, sondern schräg von außen her,
so daß zu der seitlichen Druckkraft der bekannten Ausführung noch eine in Gliedebene
von außen einwirkende Druckkomponente hinzukommen soll. Es verstent sich, daß hierdurch
die Elektroden eine andere Form bekommen, da sie nicht von der
Seite,
sondern:von schräg-oben her an das Glied angelegt werden.
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Überråschenderweise hat sicn gezeigt, daß die Anlagefläche auf die
Dauer infolge des geringen Verscnleißes größer ist als bisher, obwonl durch die
Anderung der Druckrichtung der Elektroden auf das Glied der Umfangswinkel der Anlagenflächen
verkleinert ird, sich nämlich auf im wesentlichen 90° für jede Elektrode erstreckt.
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an/ eml Demgemäß bestent die Erfindung darin, daß ein Elektrodenkopf
der eingangs beschrlebenen Art mit Zangenhebeln und einer Spanne in richtung zum
seitlichen Zusammenführen dieser Zangenhebel sowie mit einer Hubvorrichtung zum
Absenken und Abheben der Elektroden vor bzw. nach dem Schweißvorgang eine in Richtung
dieser Hub-und Senkvorrichtung wirkende, zusätzliche Druckvorrichtung, z. B.
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ein Druckzylinder vorg-esehen werden soll, wobei es sich versteht,
daß die Elektroden-Anlageflächen an den Gliedschenkeln entsprechend abgeändert werden
und wobei es sich empfiehlt, die Stärke der Druckvorrichtung so einzustellen, daß
die Resultierende aus der Zangenkraft und der Druckkraft etwa unter 450 zur Waagerechten
durch den Gliedquersennitt an der Schweißstelle gent.
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Eine Vereinfachung dieser Vorrichtung läßt sich dadurch treffen, daß
der erfindungsgemäße Druckzylinder gleichzeitig als Hubzylinder dient, so daß keine
zusätzliche Vorrichtung vorzusehen ist. Anstelle eines Druckzylinders läßt sich
auM jede geeignete mechanische Druckvorrichtung-verwenden, so daß die bei der bekannten
Ausführung vorgesehene Kurvenscheibe, welche über Zwischenglieder auf einen Hubnebel
einwirkt, im-Sinn der Erfindung beibehalten
werden kann, ggf. unter
Anordnen einer die Höhe des Druckes bestimmenden, einstellbaren Feder.
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Im Hinblick auf die hohen Massen der Elektroden und mit dem Ziel,
den Aufprall der Elektroden auf die Gliedenden abzuschwächen, wird weiternin vorgeschlagen,
daß die auch bei der bekannten Ausführung vorhandenen festen Anschläge so eingestellt
werden, daß die Gliedenden auf einer vorgeschriebenen der Form des fertigen Gliedes
entsprechenden Höhe liegen, jedoch sollen kurz vor Auftreffen der Zangenhebel auf
diese zusätzliche, vorzugsweise federt de Anschläge vorgesehen sein, welche im Interesse
eines schnelien Arbeitstaktes, d. h. einer hohen Arbeitsleistung der Maschine, den
Elektrodenkopf abbremsen. Anschließend sollen dann diese zusätzlichen Anschläge
ausgefahren werden, so daß die Druckgabe auf die Gliedenden und dessen Verformung
bis zu den festen Anschlägen erfolgen, wodurch die Gliedenden auf die vorgeschriebene
Höhe zwangsläufig gebracht werden. Auch dies ist mit Elektroden der bekannten Art,
die lediglich seitlich zusaininengeklemmt werden, nicht möglich, gelingt vielmehr
erst durch die erfindungsgemäße Druckgabe in Hubrichtung, Die zusätzlichen Anschläge
können durch hydraulische Zylinder gebildet werden, die eine gewisse Federung beim
Auftreffen der Zangenhebel ergeben und die zugleich mit der Druckgabe drucklos gestellt
werden, d. h. also in Druckrichtung nachgeben.
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Die eingangs beschriebenen und durch die Erfindung eu vermeidenden'
Abnutzungen der Elektroden bekannter Ausführung sind u. a. aucifi
darauf
zurückzuführen, daß die Elektroden untereinander nicht vollständig gleichmäßig eingestellt
sind oder die Einstellung verlorengeht oder durch die vorbeschriebenen Abnutzungen
nicht mehr zutreffend ist. Ein Nachstellen während des Betriebes ist nicht möglich,
ein Stillsetzen der Maschine unerwünscht.
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Dieser Nachteil kann unter Verwenden des erfindungsgemäßen Druckzylinders
o. dgl. dadurch behoben werden, daß der Druckzylinder auf eine Wippe einwirkt, deren
Enden an den unabhängig voneinander in Hubrichtung geführten-Zangenhebeln angreifen.
Auf diese Weise wird der Druck auf die beiden Zangenhebel gleichmäßig verteilt,
wobei diese sich jedoch ohne weiteres irgendwelchen Veränderungen im Drahtquerschnitt
oder im Abnutzungszustand der Elektroden anpassen können.
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Die Wippe kann auch durch andere geeignete Mittel, so z. B. dadurch
ersetzt werden, daß jedem Zangenhebel ein besonderer Kolben zugeordnet wird.
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Die vorstehend erwähnten, nachteiligen Erscheinungen einer ungleichen
Anlage der Elektroden bestehen aber nicht nur hinsichtlich der Gliedhöhe, sondern
auch hinsichtlich der seitlich versetzten Lage der Gliedenden vor dem Anliegen der
Elektroden. Auch hier ist infolge der schräg gestellten, resultierenden Druckkraft
auf die Elektroden eine Möglichkeit der Mitteneinstellung gegeben, wenn man eine
mit der Hubvorrichtung verbundene Zentriervorrichtung für die Zangenhebel gegenüber
der Gliedmittelebene
vorsieht, z. B. einen parallel zur Hubrichtung
und in der Gliedmittelebene angeordneten zweiarmig-gleicharmigen Hebel, dessen Enden
über Gelenke mit den kardanisch gelagerten Zangenhebeln verbunden sind. Diese Zentrierung
bewirkt, daß Gliedenden, die sich einander nicht genau fluchtend gegenüberstehen,
nunmehr durch die Elektroden in die richtige Lage gedrückt werden, ohne daß ein
besonderer Verschleiß der Berührungsflächen an den Elektroden zu befürchten wäre,
weil diese Berührungsflächen im wesentlichen oberhalb des waagerechten Drahtdurchmessers
liegen und die Elektrodenflächen im seitlichen Bereich dieses waagerechten Drahtquerschnitt-Durchmessers
tangential senkrecht verlaufen.
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Eine weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Elektrodenkopfes besteht
darin, daß die kardanischen Gelenkpunkte der Zangenhebel in Richtung der Gliedlängsachse
einstellbar sind. Auch durch eine solche Einstellbarkeit wird der Stromübergang
verbessert und auf die äußersten Gliedenden konzentriert. Konstruktiv geschieht
dies am besten durch Verwenden einer Einstellachse, die senkrecht zur Gliedmittelebene
verläuft und deren Enden kardanisch mit den Zangennebeln verbunden sind, so daß
beim Vorschieben eines Zangenhebels der andere gleichzeitig zurückgeht und nur durch
eine Einstellmöglicnkeit beide Hebel auf der gleichen Länge enden.
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Sieht man dann weiterhin noch eine Zustelleinrichtung vor, die an
der Mitte dieser Einstellachse angreift und diese zusammen mit den Zangenhebeln
auf die Schweißstelle zustellt, so ist auch insoweit volle Justiermöglichkeit gegeben.
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Scnließlich hat-sich von besonderer Bedeutung eine räumliche Kreisbewegung
der Berünrungsfläcnen der Elektroden bei deren A,bneben und Aufsetzen bewährt, die
gemäß der Erfindung dadurch erreicht werden kann, daß die Zangenhebel parallel zur
Glied längsachse angeordnet sind, d. h. also waagerecht lief« und nicht - wie bei
der bekannten Ausführung - senkrecht, wobei die Wippachse der-Wippe, durch welche
beide Hebel miteinander verbunden sind, in der Seitenansicht mit den Gelenkpunkten
der Zangenhebel und den Berührungsflächen der Elektroden ein Dreieck bildet. Hierbei
muß dann die Wippenachse in Hubrichtung vom Kettenglied entfernt liegen. Bei dieser
Ausbildung werden beim Abheben der Elektroden die Zangennebel um inre kardanischen
Endgelenkpunkte nach oben geschwenkt, gleichzeitig aber gespreizt, wobei die Spreizbewegung
jedes Zangenhebels um die zwischen seinem Endgelenkpunkt und seinem Wippenachsen-Gelenkpunkt
erfolgt.
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Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das
in der Zeichnung wiedergegeben ist. Hierbei zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch
ein Elektrodenpaar, Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II der Fig. 1 und Fig. 3
einen Schnitt gemäß Linie III-III der Fig. 1.
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Auf einem Stauchschlitten 5 der ettenschweißmaschine, dessen Sonstruktion
nicht Gegenstand der Anmeldung ist und der deshalb
auch in den Einzelheiten
nicht dargestellt ist, befindet sich ein Hubzylinder 6, der über seinen Deckel 7
und einen Zwischendeckel 8 mit dem Stauchschlitten verbunden ist. In ihm ist ein
Hubkolben 9 mit Kolbenstange 10 auf- und abbewegbar. Am'oberen Ende der Kolbenstange
10 ist eine Gleithülse 11 befestigt, die über der Zylinderwand-ung 6-gleitet und
deren Boden mit zwei nach oben abstehenden Lagerlaschen 12 versehen ist. Zwischen
diesen befindet sich eine Welle 13, die einen-Wipphebel 14 über ein Zwischenstück
15 trägt. Die Lagerung des Zwischenstückes 15 auf der Welle 13 ist eine Eugelgelenklagerung.
An den Enden des Wipphebels 14 greifen Zangenhebel 15, 16 über Kugelgelenke 17 an.
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Diese Zangenhebel verlaufen waagerecht und sind gemäß Fig. 3 über
Eugelgelenke 18 an den Enden einer Einstellachse 19 gelagert, die in einem Einstellstück
20 gehalten ist. Das Einstellstück sitzt auf einer Einstellspindel 21, die im Sinne
des Doppelpfeiles 22 über eine gegen Axidverschiebung in einem Lagerbock 23 des
Stauchschlittens gesicherte Mutter 24 eingestellt und über eine Eontermutter 25
gesichert werden kann. Auf diese Weise können die an den Enden der Zangenhebel 15,
16 angeordneten Elektroden 26, 27 gegen das gegenüberliegende Elektrodenpaar 28
auf Abstand vorgeschoben werden. Um aber auch Ungleichmäßigkeiten zwischen den Elektroden
26, 27 beseitigen zu können, ist das -eine Lager 18 der Einstellwelle 19 in Längsrichtung
in-seinem Einstellschlitten 29 über eine Stellschraube 30 in Richtung des Doppelpfeiles
31 verstellbar. Hierdurch stellt sich die Einstellwelle 19 etwas schräg; die Wippe
14, 15 macht über die Lager 17 dieser Schrägstellungsbewegung mit.
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Wie Fig. 2 erkennen läßt, ist zwischen den vorderen Enden der Zangenhebel
15, 16 ein Spannzylinder 32 angeordnet, der über Kolben 33, Kolbenstange 34, Kugelgelenk
35 und Pleuelstange 36 sowie Kugelgelenk 37 und Ansatzstück 38 die beiden Zangenhebel
miteinander verbindet. Die Spann- und Lösebewegung durch diesen Zylinder 32 wird
dabei auf die Mittellinie 39 durch eine Mitteneinstellung symmetrisch eingestellt,
die aus den Fig. 1 und 2 erkennbar ist. An der Gleithülse 11 istsein Bolzen 40 (Fig.
1) befestigt, der einen senkrecht verlaufenden, zweiarmig-gleicharmigen Ausgleichshebel
41 trägt, an dessen Enden wiederum Übertragungsstangen 42 angreifen, die über Zwischenstücke
43, 44 mit den Zangenhebeln 15, 16 verbunden sind. Das Zwischenstück 44 ist dabei
über eine Einstellmutter 45 und eine Kontermutter 46 längeneinstellbar und wird
durch eine Feder 47 in seiner Lage gehalten.
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Diese Anordnung wirkt gleichzeitig als Bruchsicherung.
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Während also die Elektroden 26, 27 einerseits über die Spindel 21
in Gliedachsenrichtung 39, andererseits über die Einstellschraube 30 gegeneinander
in gleicher Richtung einstellbar sind, geschieht die Höheneinstellung über an ihnen
vorgesehene Exzenterbolzen 48 (Figuren 1 und 3) und .hns-chlagzylinder 49 mit Anschlagkolbenstangen
50. In der Anschlagstellung sind die Kolben dieser Anschlagzylinder 49 ausgefahren
und die Exzenter so eingestellt, daß bei abgesenkten Zangenhebeln die Elektroden
26, 27 sich unmittelbar über bzw. am Glied befinden, aber noch keinen Druck ausüben.
Bei Druckgabe auf den Hubzylinder 6 werden die Anschlagzylinder 49 drucklos gegeben,
80 daß sich eine Keilfläche 51
(Fig. 1) auf einen Stellkeil 52
legt, der über eine Stellspindel 5-3 einstellbar ist. Hierdurch wird die Bewegung
des Hubkolbens 9 begrenzt.
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Aus dieser Ausführung ergibt sich, daß die Hubbewegung unter gleichzeitigem
oder nahezu gleichzeitigem Spreizen erfolgen kann, wobei die Hubbewegung um die
Einstellwelle 19 (Fig. 1) erfolgt, während die Spreizbewegung um eine Achse erfolgt,
welche durch diese Einstellwelle 19 und den ideellen Rfippen-Mittelpunkt 54 zylinder/
geht. Diese ideelle Spreizachse wird dabei durch den Hub angehoben, so daß sich
die jeweiligen Elektrodendreiecke 19-54-55 - nämlich dem Anlageschwerpunkt der Elektroden
an den Gliedenden -aus einer in der Draufsicht gemäß Fig. 3 geschlossenen Lage unter
der Wirkung des Hubzylinders 6 nach oben neben, gleichzeitig aber unter derWirkung
des Spannzylinders 32 auseinanderbewegen. Die Elektrodenspitzen 55 beschreiben deshalb
bei der Hubbewegung eine doppelte, räumliche Kreisbewegung, so daß diese Bewegung
zusammenfällt mit der Resultierenden der Drücke aus Hubzylinder und Spannzylinder.
Die Aufsetzbewegung der Elektroden stimmt also überein mit der Richtung dieser resultierenden
Spannkraft.
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Ansprüche