DE2317690C3 - Kettenschweißmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kettenschweißmaschine zum Widerstandsstumpfschweißen von C-förmig gebogenen, verketteten Kettengliedern, mit zwei gegensinnig schwenkbaren Stauchhebeln, die mit Werkzeugträgern für an den Rundungen des zu schweißenden Kettengliedes angreifende Stauchstähle gekoppelt sind, die sich beim gegensinnigen Schwenken der Stauchhebel in einander entgegengesetzten Richtungen bewegen und die jeweils den einen Schenkel eines zweischwenkligen Kniehebel mit einem Kniewinkel zwischen den Schenkeln von weniger als 90° bilden, dessen anderer Schenkel zumindest indirekt am ersten federbeaufschlagten Arm eines gemeinsamen Steuerhebels angelenkt ist, dessen zweiter zwangsläufig bewegter Arm mit einer frei laufenden Rolle aus einem elektrisch leitenden Material versehen ist, die am Umfang einer den Steuerhebel kraftschlüssig steuernden, auf einer Steuerwelle sitzenden Steuerkurvenscheibe aus einem elektrisch leitenden Material abrollt.
Bei einer solchen aus der DT-OS 18 11 914 bekannten Kettenschweißmaschine dieser Gattung, die in der Schlußphase des Schweißvorganges vom Abbrennschweißen zum Preßschweißen übergeht, kann es vorkommen, daß sich die Rolle unmerklich von dem Umfang der Steuerkurvenscheibe abhebt, wenn das gegen Ende des Schweißvorganges einsetzende Endstauchen der erwärmten Gliedenden des zu schweißenden Kettengliedes nicht nach dem von der Steuerkurvenscheibe vorgegebenen Bewegungsgesetz erfolgt, sondern die Stauchstähle hinter der erforderlichen Bewegung zurückbleiben. Dieser Fall kann eintreten, wenn die zu verschweißenden Gliedenden während des Schweißvorganges ungenügend erwärmt und daher auch ungenügend erweicht werden. Da unter solchen Umständen hergestellte Kettenglieder die Festigkeit der Kette beeinträchtigen, müssen sie entfernt und durch ordnungsgemäß geschweißte und gestauchte Kettenglieder ersetzt werden. Die bisher üblichen Prüfmethoden lassen jedoch eine Überprüfung der Qualität der Schweißstelle erst nach der Fertigstellung der Kette zu, so daß auch die mit Mängeln der Schweißstelle behafteten Kettenglieder ebenso wie die ordnungsgemäß geschweißten Kettenglieder allen sich an das Schweißen anschließenden Behandlungen unterworfen werden, wozu bei hochfesten Ketten beispielsweise das Härten durch Abschrecken und das anschließende Anlassen gehören. Aus einer fertig behandelten Kette die mangelhaften Kettenglieder herauszunehmen und durch andere zu ersetzen, die

ordnungsgemäß geschweißt sind und sich allen anschließenden Behandlungen unterziehen müssen, denen die ordnungsgemäß geschweißten Kettenglieder in der Kette bereits unterworfen waren, so daß diese nicht nochmals auf dieselbe Weise behandelt werden können, s ist — wenn Oberhaupt — nur mit großem Zeit- und Kostenaufwand möglich.

Nicht nur nicht exakt gebogene Giiedenden oder Verunreinigungen an den Stirnflächen oder schlechte Zentrierung können zu einem ungenügenden Kontakt der Gliedenden und damit zur zu geringen Erwärmung führen, sondern auch Störungen in der Schweißstromzuführung, die in erster Linie durch einen mangelhaften Kontakt der Schweißelektroden mit den Gliedenden verursacht sein könnten, in all diesen Fällen ist mit einer kaltgeschweißten, nicht genügend festen Schweißstelle zu rechnen.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Kettenschweißmaschine der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, die es ermöglicht, jedes mangelhaft geschweißte Kettenglied, das nicht auf Endmaß gestaucht wurde, noch während des Hersteilvorganges festzustellen und dann die Maschine selbsttätig stillzusetzen, damit dieses fehlerhafte Kettenglied sofort entfernt werden kann, so daß in der fertig geschweißten Kette nur ordnungsgemäß geschweißte und gestauchte Kettenglieder enthalten sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe, die auf dem aus dem DT-GM 18 33 487 an sich bekannten Gedanken beruht sich das Abheben einer Rolle an einem Steuerhebel von einer Steuerkurvenscheibe auf elektrischem Wege für Anzeige- und Steuerzwecke zunutze zu machen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zwischen der Rolle und dem zwangsläufig bewegten Arm des Steuerhebels ein elektrischer Isolator angeordnet ist, daß auf der Steuerwelle ein Schaltnocken sitzt, der mit dem radial beweglichen Taster eines ortsfesten elektrischen Schalters zusammenwirkt, daß die als Winkel gemessene Erstreckung des Schaltnockens in Umfangsrichtung der Steuerkurvenscheibe maximal der gleich gemessenen Erstreckung des dem Schweißvorgang zugeordneten Abschnittes des Umfanges der Steuerkurvenscheibe entspricht und daß der Schaltnocken den Taster des Schalters frühestens im Zeitpunkt des Beginns des Schweißvorganges anläuft.

Die Rolle und der Umfang der Steuerkurvenscheibe stellen — wie bei der Sicherheitsvorrichtung gemäß dem DT-GM 18 33 487 - die beiden Hälften, von denen eine gegen Masse isoliert ist, eines elektrischen Kontaktes dar, der in den Stromkreis einer beliebigen, an sich bekannten Steueranordnung geschaltet sein kann, welche für eine akustische und/oder elektrische Anzeige der Kontaktunterbrechung oder ein sofortiges Abschalten der Maschine sorgt. Wenn also während des Schweißvorganges sonst unkontrollierbare Abweichungen im Verlaufe des Stauchvorganges im Sinne einer Verzögerung auftreten, die z. B. durch Übergangswiderstände, Unterschiede in der Gliedform oder der Abmessungen hervorgerufen sein können, gibt die Erfindung die Möglichkeit, sofort einzugreifen, um ein mangelhaft geschweißtes Kettenglied auszusondern. Mit der erfindungsgemäßen Kettenschweißmaschine geschweißte Ketten erfordern daher nach abgeschlossener Prüfung regelmäßig kein Ersetzen von Kettengliedern mehr, das mit den oben angegebenen Schwierig- keiten verbunden ist.

Mit Hilfe des nockenbetätigten Schalter kann die erwähnte Steueranordnung hinsichtlich ihrer Fähigkeit zur Reaktion auf ein Abheben der Rolle von der Steuerkurvenscheibe, also tin öffnen des durch diese beiden gebildeten Kontaktes, angesteuert werden. Die als Winkel gemessene Erstreckung des Schaltnockens in Umfangsrichtung der Steuerkurvenscheibe kann nach Lage und Betrag so gewählt werden, daß der gewünschte Ausschnitt aus der gesamten Schweißzeit überwacht wird. Normalerweise ist es ausreichend, wenn in Ausgestaltung im Rahmen der Erfindung diese Erstreckung des Schaltnockens mit der Erstreckung des dem Endstauchvorgang innerhalb des Schweißvorgangs zugeordneten Abschnittes des Umfanges der Steuerkurvenscheibe übereinstimmt, wobei der Schaltnocken den Taster des Schalters im Zeitpunkt des Beginns des Endstauchvorganges anläuft

Da die Empfindlichkeit des öffnens des von der Rolle und der Steuerkurvenscheibe gebildeten elektrischen Kontaktes bzw. Schalters in erheblichem Maße von der Höhe und Veränderbarkeit der Federkraft abhängt, mit der der eine Arm des Steuerhebels beaufschlagt wird, ist nach einem weiteren Merkmal bei der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kettenschweißmaschine eine Federbatterie vorgesehen, die aus mehreren parallel geschalteten, auf Zug beanspruchten Schraubenfedern besteht. Eine derartige Federbatterie gleicht Unterschiede in der Federkonstanten zwischen den verschiedenen Schraubenfedern aus, so daß die Rückstellkraft der Federbatterie genau definiert ist. Außerdem ist zum Vorspannen der Schraubenfedern eine Spannvorrichtung mit Einstelleinrichtung vorgesehen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kettenschweißmaschine erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise dargestellte Frontansicht der Ausführungsform,

F i g. 2 eine teilweise schematisch dargestellte Seitenansicht eines Teils der Ausführungsform und

F i g. 3 einen abgebrochen dargestellten Schnitt nach der Linie IH-HI in Fig. 2.

Die Ausführungsform ist bezüglich der in F i g. 1 eingezeichneten Mittelebene M im wesentlichen symmetrisch ausgebildet. Soweit Symmetrie herrscht, erstreckt sich die Beschreibung daher nur auf eine Hälfte der Maschine. Sie gilt aber entsprechend für deren andere Hälfte.

Ein Gestell 2 der Maschine weist eine vertikale Frontplatte 4 auf, vor deren oberem Rand sich ein symmetrisch zur Mittelebene M und in einer zu dieser senkrecht stehenden vertikalen Führungsebene F ortsfest angeordneter Sattel 6 befindet, an den sich zu beiden Seiten der Mittelebene M ungefähr unter 45° gegen die Vertikale und Horizontale geneigte Schienen 8 und 10 für den Einlauf bzw. Ablauf einer Kette 12 anschließen, die je eine Reihe von bereits geschweißten Kettengliedern 14 und von zu schweißenden Kettenglieder 16 aufweist, von denen jedes zweite sieb in der Führungsebene Fbefindende Kettenglied in die Schiene 8 bzw. 10 eingreift, während die übrigen dazwischenliegenden Kettenglieder nur auf der Schiene 8 bzw. 10 liegen. Eine nicht dargestellte Transportvorrichtung sorgt dafür, daß die Kette 12 nach dem Verschweißen der waagerechten, obenliegenden Gliedenden des sich in der Führungsebene F auf dem Sattel 6 befindenden Kettengliedes 18 mitgtels zweier Schweißelektroden 20 um zwei Kettenglieder weitertransportiert wird, so daß sich nach jedem Transport das jeweils nächste zu

schweißende Kettenglied in der beschriebenen Position befindet.

Außerhalb der Mittelebene M ist über jeder Schiene in Höhe des Kettengliedes 18 eine waagerechte, gerade Führung 22 für einen Werkzeugträger 24 angeordnet. An seinem der Mittelebene M benachbarten vorderen Ende ist jeder Werkzeugträger 24 mit einem in axialer Richtung verstellbar befestigten Stauchstahl 26 versehen, der mit seinem passend ausgeformten vorderen Ende an der diesem unmittelbar benachbarten Rundung des Kettengliedes 18 angreift, wenn der Werkzeugträger 24 einen im Eilgang ausgeführten Vorhub beendet hat, an den sich der eigentliche Stauchhub anschließt. Am hinteren, dem Stauchstahl 26' abgewandten Ende des Werkzeugträgers 24 ist der erste Schenkel 28 eines zweischenkligen ersten Kniehebels 30 angelenkt, dessen zweiter Schenkel 32 mittels eines Dreh- und Schubgelenkes 34 am Geste!! 2 gelagert ist. Das Knie 36 des ersten Kniehebels 30 wird von einem nicht dargestellten Kurvengetriebe über eine Verbindungsstange 38 abwechselnd geknickt und gestreckt, um den Stauchstahl 26 jeweils im Eilgang von der zugeordneten Rundung des gerade geschweißten Kettengliedes zurückzuziehen bzw. an die zugeordnete Rundung des zu schweißenden Kettengliedes anzulegen. F i g. 1 zeigt den ersten Kniehebel 30 links in Strecklage und rechts in Knicklage.

Die Ausführungsform ist auf jeder Seite der Mittelebene M mit einem Stauchhebel 40 versehen, der um einen am Gestell 2 gelagerten Bolzen 42 um eine zur Führungsebene F senkrecht stehende Achse begrenzt schwenkbar ist. Jeder Stauchhebel 40 ist an seinem kurzen Arm 44 über eine Flachstange 46 mit dem zweiten Schenkel 32 des ersten Kniehebels 30 gelenkig verbunden und bildet den ersten Schenkel eines zweiten Kniehebels 48, dessen zweiter Schenkel als Lasche 50 ausgestaltet ist, welche an einem für die Laschen 50 beider Maschinenhälften gemeinsamen Schlitten 52 mittels einer öse 54 und eines Zapfens 56 angelenkt ist. Der Schlitten 52 ist auf zwei in der Führungsebene F angeordneten, parallelen Stangen 58 geführt, die am Gestell 2 befestigt sind. Zwischen den Stangen 58 ist der Schlitten 52 an seiner Unterseite mit einer Ausnehmung 60 versehen, in die eine mittels eines Zapfens 62 um eine zur Führungsebene F parallele Achse drehbar am Schlitten 52 gelagerte Lasche 64 eingreift. Die Lasche 64 ist in ihrer Mitte am gegabelten Ende eines federbelasteten Armes 66 eines Steuerhebels 68 angelenkt, der auf einem parallel zur Frontplatte 4 angeordneten, in gestellfesten Lagern 70 festgelegten Bolzen 72 schwenkbar gelagert ist

Der Steuerhebel 68 ist Teil eines Steuerkurvengetriebes 74, das als Antriebsvorrichtung für die beiden Stauchnebel 40 dient Das Steuerkurvengetriebe 74 weist eine auf einer ständig umlaufenden Steuerwelle 76, welche auch das Kurvengetriebe für die ersten Kniehebel 30 antreibt, sitzende Steuerkurvenscheibe 78 auf, die mit einer an ihrem Umfang abrollenden, am gegabelten Ende des zwangsläufig bewegten Armes 80 des Steuerhebels 68 gelagerten Rolle 82 zusammenwirkt und dadurch den Steuerhebel 68 kraftschlüssig steuert

Die den Arm 66 des Steuerhebels 68 beaufschlagende Federkraft wird von einer Federbatterie 84 über eine Kette 86 aufgebracht, die mittels einer Spannvorrichtung 88 mit Einstelleinrichtung 90 in Angriffsrichtung A verkürzbar ist Die Federbatterie 84 besteht aus mehreren parallel geschalteten, auf Zug beanspruchten

Schraubenfedern 92 und ist mit zwei Tellern 94 versehen, an denen die Enden der Schraubenfedern 92 eingehängt sind und von denen der obere gestellfest angeordnet ist. Der untere Teller ist über die Kette 86 mit dem federbeaufschlagten Arm 66 des Steuerhebels 68 verbunden. Die zum Vorspannen der Schraubenfedern 92 dienende Spannvorrichtung 88 weist ein auf einem Zapfen 102 drehbar am Gestell 2 gelagertes erstes Kettenrad 104, eine auf dem Zapfen 102 drehbar gelagerte Doppellasche 110, eine auf dem Zapfen 102 gelagerte, starr mit der Doppellasche 110 zu einem Winkelhebel verbundene Doppellasche 100 und ein an dieser mittels eines Zapfens % drehbar gelagertes zweites Kettenrad 98 auf. Ein Abschnitt der Kette 86 umschlingt in S-Form die beiden Kettenräder 98 und 104 jeweils teilweise. Zwischen dem zweiten Kettenrad 98 und dem unteren Teller 94 der Federbatterie 84 ist außerdem eine Umlenkrolle 106 angeordnet. Die Einstelleinrichtung 90 weist eine an der Doppellasche 110 angelenkte Spindelmutter 108 sowie eine mittels eines Handrades 112 als Handhabe drehbare, drehbar in einem Kugelgelenk 113 am Gestell 2 gelagerte Spindel 114 auf, die in die Spindelmutter 108 eingeschraubt ist. Durch Drehen des Handrades 112 läßt sich die axiale Stellung der Spindelmutter 108 verändern und damit der Winkelhebel 100,110 um den Zapfen 102 drehen.

Der zwangsläufig bewegte Arm 80 des aus einem elektrisch leitenden Material gefertigten und geerdeten Steuerhebels 68 weist an seinem freien Ende eine Gabel 116 auf, zwischen deren Hälften die ebenfalls aus einem elektrisch leitenden Material gefertigte Rolle 82 angeordnet ist, die auf einem an den Gabelhälften gelagerten, elektrisch leitenden Zapfen 118 sitzt. Als Isolator stecken auf den von den Gabelhälften aufgenommenen Enden des Zapfens 118 Hülsen 120 aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise aus Kunststoff, die je einen Flansch 122 aufweisen, der zwischen der Rolle 82 und jeweils einer der Gabelhälften angeordnet ist. Der Zapfen 118 ragt an beiden Seiten über die Gabel 116 hinaus und ist durch Sicherungsringe 124 axial gesichert In eine der Stirnseiten des Zapfens 118 ist eine Schraube 126 eingeschraubt, die das abisolierte Ende eines Drahtes 128 am Zapfen 118 festklemmt. Auf der Steuerwelle 76 sitzt ein Schaltnocken 130, dessen als Winkel gemessene Erstreckung in Umfangsrichtung der Steuerkurvenscheibe 78 mit der in derselben Weise gemessenen Erstreckung des dem Endstauchvorgang zugeordneten Abschnittes 132 des Umfanges der Steuerkurvenscheibe 78 übereinstimmt Der Schaltnocken 130 vermag bei Drehung der Steuerwelle 76 den radial beweglichen Taster 134 eines ortsfesten, elektrischen Schalters 136 zu betätigen, indem der Schaltnocken 130 den Tastet 134 anläuft und radial nach außen bewegt Der Zeitpunkt des Anlaufens fällt bei entsprechendet Anordnung des Schaltnockens 130 auf der Steuerwelle 76 genau mit dem Beginn des Endstauchvorganges zusammen, könnte jedoch bei entsprechender Erstrekkung des Schaltnockens 130 auch nach oder vor diesem Zeitpunkt liegen, beispielsweise mit dem Beginn de: Schweißvorganges zusammenfallen. Wenn sich dei Schaltnocken 130 wieder von dem Taster 134 löst bewegt sich dieser radial nach innen, wodurch dei Schalter 136 entgegengesetzt betätigt wird.

Der von der Rolle 82 und der Steuerkurvenscheibe 7t gebildete elektrische Kontakt sowie der Schalter 13f sind Bestandteile einer nicht dargestellten Schaltungs anordnung, die dann eine elektrische und/oder akusti

sehe Anzeige oder ein selbsttätiges Stillsetzen der Maschine bewirkt, wenn die Rolle 82 infolge einer Verzögerung des Stauchvorganges vom Umfang der Steuerkurvenscheibe 78 abhebt und den Kontakt unterbricht, solange der Schalter 136 vom Schaltnocken 130 betätigt ist.

Das Ende der Schweißzeit kann zeitabhängig, beispielsweise über einen Periodenzähler, oder wegabhängig, beispielsweise über die Steuerventile 76 oder

einen durch den Schlitten 52 betätigten, nicht dargestellten Endschalter, festgelegt sein.

Für den Fall, daß die Steuerkurvenscheibe 78 nicht oder nicht allein den Endmindestabstand der Stauchstähle 26 bestimmt, ist eine gesicherte Stellschraube 138 vorgesehen, deren Kopf 140 für die Lasche 64 am Schlitten 52 einen Anschlag bildet, wenn diese sich in ihrer tiefsten Stellung befindet, welche einen Kniewinkel der zweiten Kniehebel 48 von weniger als 90° ergibt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. KeUenschweißmaschine zum Widerstandsstumpfschweißen von C-förmig gebogenen, verketteten Kettengliedern, mit zwei gegensinnig schwenkbaren Stauchhebeln, die mit Werkzeugträgern für an den Rundungen des zu schweißenden Kettengliedes angreifende Stauchstähle gekoppelt sind, die sich beim gegensinnigen Schwenken der Stauchhebel in einander entgegengesetzten Richtungen bewegen und die jeweils den einen Schenkel eines zweischenkligen Kniehebels mit einem Kniewinkel zwischen den Schenkeln von weniger als 90° bilden, dessen anderer Schenkel zumindest indirekt am ersten, federbeaufschlagten Arm eines gemeinsamen Steuerhebels angelenkt ist, dessen zweiter, zwangsläufig bewegter Arm mit einer frei laufenden Rolle aus einem elektrisch leitenden Material versehen ist, die am Umfang einer den Steuerhebel kraftschlüssig steuernden, auf einer Steuerwelle sitzenden Steuerkurvenscheibe aus elektrisch leitendem Material abrollt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Rolle (82) und dem zwangsläufig bewegten Arm (80) des Steuerhebels (68) ein elektrischer Isolator (120) angeordnet ist, daß auf der Steuerwelle (76) ein Schaltnocken (130) sitzt, der mit dem radial beweglichen Taster (134) eines ortsfesten elektrischen Schalters (136) zusammenwirkt, daß die als Winkel gemessene Erstreckung des Schaltnockens in Umfangsrichtung der Steuerkurvenscheibe maximal der gleich gemessenen Erstreckung des dem Schweißvorgang zugeordneten Abschnittes des Umfanges der Steuerkurvenscheibe (78) entspricht und daß der Schaltnocken (130) den Taster (134) des Schalters (136) frühestens im Zeitpunkt des Beginns des Schweißvorganges anläuft.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erstreckung des Schaltnockens (130) mit der Erstreckung des dem Endstauchvorgang innerhalb des Schweißvorgangs zugeordneten Abschnittes (132) des Umfanges der Steuerkurven scheibe (78) übereinstimmt und daß der Schaltnokken (130) den Taster (134) des Schalters (136) im Zeitpunkt des Beginns des Endstauchvorgangs anläuft.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, mit mindestens einer am ersten, federbeaufschlagten Arm des Steuerhebels angreifenden Feder, gekennzeichnet durch eine Federbatterie (84), die aus mehreren parallel geschalteten, auf Zug beanspruchten Schraubenfedern (92) besteht.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbatterie (84) mit zwei Tellern (94) versehen ist, an denen die Enden der Schraubenfedern (92) eingehängt sind und von denen der eine gestellfest angeordnet ist.

5 Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Teller (94) über eine Kette (86) mit dem federbeaufschlagten Arm (66) des Steuerhebels (68) verbunden ist.

6. Maschine nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Spannvorrichtung (88) zum Vorspannen der Schraubenfedern (92).

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (88) ein drehbar am Gestell (2) gelagertes erstes Kettenrad (104) und ein um dessen Drehachse schwenkbares zweites Kettenrad (98) aufweist, dessen Drehachse mittels einer Einstelleinrichtung (90) verlagerbar ist, und daß ein Abschnitt der Kette (86) in S-Form die beiden Kettenräder (98,104) teilweise umschlingt

8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (90) eine am einen Arm (110) eines auf dem ortsfesten Drehzapfen (102) des ersten Kettenrades (104) gelagerten Winkelhebels (100, 110) der Spannvorrichtung (88) angelenkte Spindelmutter (108) aufweist, die mit einer dreh- und schwenkbar am Gestell (2) gelagerten, mit einer Handhabe (112) versehenen Spindel (114) zusammenwirkt, und daß das zweite Kettenrad (98) am anderen Arm (100) des Winkelhebels (100,110) gelagert ist