DE2123560C3 - Elektrodenkopf für eine elektrische Widerstandsstumpf schweißmaschine für Kettenglieder - Google Patents

Description

gekennzeichnet; tiäJß seine Teile auf dem Stauchschlh^en(5)d^Senweißmaschiiie angeordnet bzw. gelagert sindL

i Die Erfindung betrifft einen Elektrodenkopf für eine elektrische Widerstandsstumpf schweißmaschine für Kettenglieder mit zwei zusammenarbeitenden, symmetrisch zur Gliedebene angeordneten, an einem Ende .,des, Gliedes angreifenden Elektroden und einer Vorrichtung, welche die Elektroden quer zur Gliedebene an das Gliedende heranführt und andrückt

Bei einer bekannten Anordnung dieser Art (DT-PS 10 22 884) 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 Giiedende iegi. Die gleiche Anordnung ist am benachbarttn Gliedende vorgesehen

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß beim Andrücken der Elektroden gegen die Seitenbereiche der Gliedenden der Stromübergang ungünstig und damit aie Erwärmungszeit lang ist, weil die Elektroden-Aniageflächen 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 Stauchstählen. 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.

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.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Elektrodenkopf der eingangs beschriebenen Art gelöst durch eine solche Ausbildung der Vorrichtung, daß die Bewegungsrichtungen der Elektroden beim Heranführen und die Andrückkraftrichtungen spiegelbildlich unter einem spitzen Winkel zur Gliedebene verlaufen. Bei der sich hieraus ergebenden Form der Elektroden hat sich überraschend als vorteilhaft herausgestellt, daß die Anlagefläche auf die Dauer infolge des geringen Verschleißes größer ist als bisher, obwohl durch die Ände-

rung der Druckrichtung der Elektroden auf das Glied der Umfangswinkel der Aftlageflächen verkleinert wird, sich nämlich auf im wesentliches 90° EQr jede Elektrode erstreckt

Gemäß einer Ausgestaltung der Ccfindung ist vorgesehen, daß bei Verwendung eines Elektrodenkopfes mit zwei jedem Elektrodenpaar zugeordneten. Ober eine Spannvorrichtung verspannbaren Zangenhebdn, die gemeinsam über eine Hubvorrichtung in der Kettengliedebene bewegbar sind, die Spannbewegung der Zangenhebel und die Bewegung der Hubvorrichtung so gesteuert ist, daß die Bewegungen beider gleichzeitig erfolgen. Dies hat den Vorteil, daß auf einfache Weise bei einer entsprechenden Einstellung des Bewegungsablaufes die Resultierende aus der Zangenkraft und der Druckkraft etwa unter 45° zur Waagerechten durch den Gliedquerschnitt an der Schweißstelle geht und so eine praktisch verscMeißfreie Anlage der Elektroden am zu schweißenden Kettenglied erfolgt Dies hat ferner den Vorteil, daß keine zusätzliche Vorrichtung zum Anheben der Zangenhebel erforderlich ist. An Stelle eines Druckzylinders für die Außendruckvorrichtung läßt sich auch eine entsprechend angepaßte mechanische Druckvorrichtung verwenden, so daß die bei der bekannten Ausführung vorgesehene Kurvenscheibe, welche über Zwischenglieder auf einen Hubhebel einwirkt beibehalten werden kann, gegebenenfalls unter Anordnung einer die Höhe des Druckes bestimmenden, einstellbaren Feder. Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Zangenhebel parallel zur Kettengliedlängsachse angeordnet werden.

In Ausgestaltung der Erfindung sind weiterhin ausfahrbare Anschläge für die Senkstellung der Zangenhebel, z. B. Anschlagzylinder vorgesehen. Hierdurch wird bewirkt, daß trotz der hohen Massen der Elektroden der Aufprall der Elektroden auf die Gliedenden abgeschwächt wird, so daß die ausfahrbaren Anschläge im Interesse eines schnellen Arbeitstaktes, d. h. einer hohen Arbeitsleistung der Maschine, den Elektrodenkopf abbremsen. Anschließend sollen dann diese zusätzlichen Anschläge eingefahren werden, so daß die Druckgabe auf die Gliedenden und dessen Verformung bis zu den festen Anschlägen erfolgen, wodurch die Gliedenden zwangsläufig auf die vorgeschriebene Höhe gebracht werden. Auch dies ist mit Elektroden der bekannten Art, die lediglich seitlich zusammengeklemmt werden, nicht möglich, sondern 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.

Die eingangs beschriebenen und durch die Erfindung zu vermeidenden Abnutzungen der Elektroden bekannter Ausführung sind unter anderem auch 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.

Dieser Nachteil kann unter Verwenden der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung behoben werden durch eine von der Hubvorrichtung betätigbare Wippe, 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. Die Wippe kann auch durch aridere geeignete Mhtet so z. B. dadurch ersetzt werden, daß jedem Zangenhebel ein besonderer Kolben zugeordnet wird. ¹ Die vorstehend erwähnten, nachteiligen Erscheinungen einer ungleichen Anlage der Elektroden bestehen aber nicht mir hinsichtlich der Gliedhöhe, sondern auch

iö 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 verbun-

dene ZentriervOrrichtung für die Zangenhebel gegenüber der Gliedmittelebene vorsieht, z. B. einen parallel zi:nv Hubzylinder 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 seit liehen Bereich dieses waagerechten Drahtquerschnitt-Durchmessers tangential senkrecht verlaufen.

Eine weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Elektrodenkopfes besteht darin, daß die Zangenhebcl um kardanische Gelenke schwenkbar und 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 eine senkrecht zur Gliedmittelebene angeordnete Einstellachse, deren Enden kardanisch mit den Zangenhebeln verbunden sind und deren Mitte auf das Glied zustellbar ist so daß beim Vorschieben eines Zangenhebels der andere gleichzeitig zurückgeht und nur durch eine Einstellmöglichkeit beide Hebel auf der gleichen Länge enden. Schließlich hat sich von besonderer Bedeutung eine räumliche Kreisbewegung der Berührungsflächen der Elektroden bei deren Abheben und Aufsetzen bewährt, die bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch erreicht werden kann, daß die ideelle Wippenachse der parallel zur Gliedlängsachse angeordneten Zangenhebel in der Seitenansicht mit den Gelenken der Zangenhebel und den Elektrodenspitzen ein Dreieck bildet, wobei die Wippe in Hubrichtung vom Kettenglied entfernt liegt. Bei dieser Ausbildung werden beim Abheben der Elektroden die Zangenhebel um ihre ka-dänischen Endgelenkpunkte nach oben geschwenkt gleichzeitig aber gespreizt wobei die Spreizbewegung jedes Zangenhebels um die zwischen seinem Endgelenkpunkt und seinem Wippenachsen-Gelenkpunkt erfolgt.

Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in der Zeichnung wiedergegeben ist Hierbei zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Elektrodenpaar, Fig.2 einen Schnitt gemäß Linie 11-11 der Fig. I und

F i g. 3 einen Schnitt gemäß Linie HI-IIl der F i g. 1.

Auf einem Stauchschlitten 5 der Kettenschweißmaschine, dessen Konstruktion 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 Zylinderwandung 6 gleitet und deren Boden mit zwei nach oben abstehenden Lagerjaschen 12 versehen ist Zwischen diesen befindet sich eine Welle 13, die eine Wippe 14 über ein Zwischenstück 16 trägt Die Lagerung des Zwischenstückes 16 auf der Welle 13 ist eine Kugelgelenklagerung. An den Enden der Wippe 14 greifen Zangenhebel 15 über Kugelgelenke 17 an. Diese Zangenhebel verlaufen waagerecht und sind gemäß F i g. 3 über Kugelgelenke 18 an den Enden einer Einstellachsc 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 Axialverschiebung in einem Lagerbock 23 des Stauchschüttens gesicherte Mutter 24 eingestellt und über eine Kontermutter 25 gesichert werden kann. Auf diese Weise können die an den Enden der Zangenhebel 15 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 macht über die Lager 17 dieser Schrägstellungsbewegung mit.

Wie F i g. 2 erkennen läßt, ist zwischen den vorderen Enden der Zangenhebel 15 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 F i g. 1 und 2 erkennbar ist An der Gleithülse 11 ist ein 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 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. Diese An-

S Ordnung wirkt gleichzeitig als Bruchsicherung.

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 Höheneinste!-

to lung über an ihnen vorgesehene Exzenterboizen 48 (F i g. 1 und 3) und Anschlagzylinder 49 mit Anschlagkolbenstangen 50. In der Anschlagstellung sind die Kolben dieser Anschlagzylinder 49 ausgefahren und die Exzenter so eingestellt, daß bei abgesenkten Zangenhe bein 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, so daß sich eine Keilfläche 51 (Fig. 1) auf einen Stellkeil 52 legt der über eine Stellspindel 53 einstellbar ist. Hierdurch wird die Bewegung des Hubkolbens 9 begrenzt.

Aus dieser Ausführung ergibt sich, daß die Hubbewe-'gung unter gleichzeitigem oder nahezu gleichzeitigem Spreizen erfolgen kann, wobei die Hubbewegung um

die Einstellwelle 19 (Fig..) erfolgt, während die Spreizbewegung um eine Achse erfolgt welche durch diese Einstellwelle 19 und den ideellen Wippen-Mittelpunkt 54 geht Diese ideelle Spreizachse wird dabei durch den Hubzylinder angehoben, so daß sich die je weiligen Elektrodendreiecke 19-54-55 - nämlich dem Anlageschwerpunkt der Elektroden an den Gliedenden — aus einer in der Draufsicht gemäß F i g. 3 geschlossenen Lage unter der Wirkung des Hubzylinders 6 nach oben heben, gleichzeitig aber unter der Wirkung

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-

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 21 23 H, Patentansprüche:

ί. ,klektrodenkopf für ejne elektrische Wjder- » standsstumpfschweißmaschine für Kettenglieder mit zwei zusammenarbeitenden, symmetrisch .zur Gliedebene angeordneten, an einem Ende des Gliedes angreifenden Elektroden und einer Vorrichtung, welche die Elektroden quer zur Gliedebene ai das Gfiedende heranfuhrt und andruckt, gekenn-•zeichnet durch eine solche Ausbildung der Vorrichtung., daß die- Bewegungsrichtungen der ,„ Elektroden (26, 27, 28) beim Heranführen und die Andrückkraftrichtungen spiegelbildlich unter einen spitzen Winkel zur Gliedebene verlaufen.

Z Elektrodenkopf nach Anspruch I mit zwei jedem Elektrodenpaar zugeordneten, über eine Spannvorrichtung verspannbaren Zangenhebeln, die gemeinsam über eine Hubvorrichtung in der Kettengliedebene bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbewegung der Zangenhebe! (15) und die Bewegung der Hubvorrichtung (6 bis 10) so gesteuert ist, daß die Bewegungen beider gleichzeitig erfolgen.

3. Elektrodenkopf nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch parallel zur Gliedlängsachse angeordnete Zangenhebel (15).

4. Elektrodenkopf nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch ausfahrbare Anschläge für die Senkstellung der Zangenhebel (15j, z. B. durch Anschlagzylinder (49,50).

5. Elektrodenkopf nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einstellbare Anschläge, z. B. Exzenterbolzen (48) an den Zangenhebeln, die mit den ausfahrbaren Anschlägen zusammenwirken.

6. Elektrodenkopf nach einem der Ansprüche 3 bis 5. gekennzeichnet durch eine von der Hubvorrichtung (6 bis 10) betätigbare Wippe (14) deren Enden (17) an den unabhängig voneinander in Hubrichtung geführten Zangenhebeln (15) angreifen.

7. Elektrodenkopf nach einem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch eine mit der Hubvorrichtung (6 bis 10) verbundene Zentriervorrichtung für die Zangenhebel (15) gegenüber der Gliedmittelebene, z. B. einen parallel zum Hubzylinder und in der Gliedmittelebene angeordneten, zweiarmiggleicharmigen Hebel (41). dessen Enden über Gelenke (42) mit den kardanisch gelagerten Zangenhebeln (15,16) verbunden sind.

8. Elektrodenkopf nach Anspruch 7. dadurch ge- 5<> kennzeichnet, daß die Zangenhebel (15) um kardanische Gelenke (18) schwenkbar und in Richtung der Gliedlängsachse einstellbar sind (Einstellspindel 21).

9. Elektrodenkopf nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine senkrecht zur Gliedmittelebene angeordnete Einstellachse (19), deren Enden (18) kardanisch mit den Zangenhebeln (15, 16) verbunden sind und deren Mitte auf das Glied zustellbar ist (Zustellspindel 21).

10. Elektrodenkopf nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ideelle Wippenachse (54) der parallel zur Gliedlängsachse angeordneten Zangenhebel (15) in Seitenansicht mit den Gelenken (18) der Zangenhebel (15) und den Elektrodenspitzen (55) ein Dreieck bildet, wobei die ⁶S Wippe (14) in Hubrichtung vom Kettenglied entfernt liegt.

11. Elektrodenkopf nach Anspruch 10, dadurch

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