DE2323078C3

DE2323078C3 - Vorrichtung zum Verschließen des Kolbenraumes eines Arbeitskolbens

Info

Publication number: DE2323078C3
Application number: DE2323078A
Authority: DE
Inventors: Donald Joseph Amherstburg Ontario Beneteau (Kanada)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-12-15
Filing date: 1973-05-08
Publication date: 1978-12-07
Also published as: JPS53149027U; JPS4990247A; BR7305855D0; FR2210479B3; US3828652A; IT983720B; JPS52129728U; DE2323078B2; JPS543144Y2; SE393665B; DE2323078A1; FR2210479A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschließen des Kolbenraumes eines durch eine inkompressible Flüssigkeit verschiebbaren, eine Elektrode einer elektrischen Widerstandsschweißvorrichtung tragenden Arbeitskolben beim Anstoßen der Elektrode an das Werkstück, die in einem die Rückwand des Kolbenraumes bildenden Teil angeordnet ist und aus einem Verschlußstück für eine in der Rückwand des Kolbenraumes angeordnete Öffnung besteht, die den Kolbenraum mit einer in diesem Teil ausgebildeten Kammer verbindet, über die die Flüssigkeitszufuhr zum Antriebskolben erfolgt und in die eine zur Betätigung des Verschlußstückes dienende Kolbenstange eines in einem Kolbenraum an der Rückseite dieser Kammer angeordneten Hilfskolbens hineinragt

Eine derartige Vorrichtung ist bereits durch das deutsche Gebrauchsmuster 19 14 720 bekanntgeworden, bei der der Hilfskolben federbelastet und der Arbeitskolben druckbelastet ist Daraus ergibt sich, daß für die Regelung die jeweilige Regelcharakteristik der Feder zu berücksichtigen ist sowie bei Dauerbetrieb der Vorrichtung die Gefahr von Ermüdungsbrüchen der ω Federn besteht, so daß aus Gründen der Betriebssicherheit die Dauerstandsfestigkeit der bekannten Vorrichtung nur begrenzt ist.

Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, die eine t,5 einfache Regelbarkeit ermöglicht und eine hohe Dauerstandsfestigkeit gewährleistet.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, daß das Verschlußstück am vorderen Ende der Kolbenstange befestigt ist und die Kolbenstange in einer abgedichteten Bohrung der Rückwand der Kammer derart verschiebbar ist, daß das Verschlußstück nach Betätigung eines in Abhängigkeit vom Anstoßen der Elektrode an das Werkstück schaltenden Ventils und dadurch bedingter Druckmittelbeaufschlagung des von der Rückwand der Kammer abgewandten Teiles des Kolbenraumes des Hilfskolbens von der Innenseite der Kammer her an die öffnung angepreßt wird und daß der der Kammer benachbarte Teil des Kolbenraumes des Hilfskolbens über einen Kanal fest mit dem beim Rückhub unter Druck stehenden Teil des Kolbenraumes des Antriebskolbens verbunden ist Hierdurch ist es möglich, durch Verwendung rein hydraulischer Bauelemente eine einfach zu handhabende kompakte Vorrichtung auszubilden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt die eine erfindungsgemäße Vorrichtung für Gegenelektroden in einer Draufsicht im Schnitt zeigt

In der Zeichnung ist ein Zylinder 1 mit einem Montagesockel 2 dargestellt. Ein Verschiußkolben 3 befindet sich im rückwärtigen Teil des Zylinders, und Druck wird durch Luft oder hydraulische Flüssigkeit durch den Teil »C« und den Durchgang 4 hineingeleitet die sich in dem Montagesockel 2 befinden.

Der Kolben 3 hat eine Kolbenstange 5, an dessen Vorderseite sich eine Dichtungsscheibe 6 befindet Die Kolbenstange 5 gleitet in einem feststehenden Trennblock 7, in dem sich eine zentrale Kammer 8 mit einer Einlaßöffnung »ß« und eine Auslaßöffnung 9 befindet deren der Kammer 8 zugewandte Seite zu einem Dichtungssitz 10 ausgebildet ist. Auf der dem Verschlußkolben 3 entgegengesetzten Seite des Trennblockes 7 ist im Zylinder 1 ein vorderer Kolben 12 mit einer Kolbenstange 13 angeordnet, die in ein Verlängerungsstück 14 ausläuft, an dem eine Gegenelektrode befestigt werden kann. Die Kolbenstange 13 gleitet in der vorderen Kolbenführung 15. Die Einlaßöffnung »&< ist mit einem Rohr 18 verbunden, durch das eine inkompressible Flüssigkeit in die Kammer 8 aus einem Flüssigkeitsbehälter 16 heraus einleitbar ist an dessen oberen Teil auf die nicht komprimierte Flüssigkeit durch einen Einlaß 17 Druck ausübbar ist Der Zylinder 1 hat ferner eine Einlaßöffnung »Λ« und einen Kanal 11, und alle festen oder beweglichen abzudichtenden Teile gegen Luft oder hydraulische Flüssigkeit haben Dichtringe 19,22,23.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt:

Bei Verwendung eines nicht näher dargestellten 4-Wege-Ventils ist der Zylinder in normaler Stellung, dadurch daß die Öffnung »A« mit Preßluft oder hydraulischer Flüssigkeit unter Druck gesetzt wird. Dieser Druck wirkt auf die Vorderseite des Kolbens 13 und auf die Vorderseite des Kolbens 3 durch den Kanal 11 und drückt die genannten Kolben soweit zurück wie möglich.

Wenn das 4-Wege-Ventil weiterbewegt wird, läßt der Druck bei öffnung »A« nach, und auf öffnung »ä< wird durch die unter Druck gesetzte inkompressible Flüssigkeit im Behälter 16 ein Druck ausgeübt Dadurch wird der Kolben 12 mit seiner Kolbenstange 13 und einer Elektrode, die am Verlängerungsstück 14 angebracht ist, vorwärtsbewegt, bis Kontakt erfolgt. Dann übt die öffnung »C« einen Druck auf den Verschlußkolben 3 aus, so daß seine Kolbenstange 5 mit dem Dichtring 6 die Auslaßöffnung 9 verschließt, indem sie auf den Sitz

10 drückt Dadurch wird der vordere Kolben 12 am Zurückgleiten gehindert und daher in seiner Stellung gehalten. Um die Vorrichtung wieder in Betrieb zu setzen, wird der Druck von den Öffnungen »5« und »C« weggenommen und wieder auf die öffnung »A« ein Druck ausgeübt Das oben beschriebene Kontakt- und Verschlußverfahren wird dann wiederholt

Der auf das Werkstück ausgeübte Druck hängt vom Druck an der öffnung »ft< mal der Fläche der Kolbenstange 13 ab. Dem würden gewöhnlich am Werkstück die Klammern entgegenwirken, die normalerweise die zu schweißenden Teile vor dem Schweißen zusammenhalten. Ein 3-Wege-Ventil für Luft oder hydraulische Flüssigkeit, das normalerweise geschlossen ist wird dann durch eine Druckmeßvorrichtung, die den Druck an der öffnung »a< mißt, betätigt oder durch eine Verzögerungsvorrichtung. Dadurch, daß man die öffnung 9 flächenmäßig klein ausbildet im Vergleich zur Fläche des Verschlußkolbens 3, hält die Dichtung 6 den Zylinder in jeder beliebigen Stellung, solange der entgegenwirkende Druck nicht ausreicht um die Dichtung zu lockern.

Zum Beispiel würde beim Schweißen eines CRS-Materials von ca. 0,76 mm der benötigte Druck ca. 268 N und für 3,8 mm CRS-Material ca. 1608 N betragen. Ein Zylinder mit einer Bohrung von 44,4 mm würde den gesamten Bereich mehr als ausreichend umfassen.

Um dieses zu unterstreichen, wird im folgenden ein typisches Konstruktionsbeispiel beschrieben:

Die Fläche des Zylinders mit einer Bohrung von 44,4 mm oder die Fläche des vorderen Kolbens beträgt 15,62 cm². Die Fläche der Kolbenstange mit ca. 15,87 mm beträgt 1,98 cm². Die Fläche der öffnung mit 6,35 mm beträgt etwa 0316 cm².

Das Flächenverhältnis zwischen einem Kolben

44,4 mm und einer Öffnung von 6,35 mm beträgt 49 :1.

Der Verschließdruck des Zylinders wäre dann 49 · 15,62 · Druck gegen den Verschlußkolben.

Dies wäre der tatsächliche Druck, wenn die Druckkammer nicht unter Druck gesetzt würde. Da sie jedorh unter Druck gesetzt wird, müßte man das Flächenverhältnis zwischen der Verschlußkolbenstange von 15,87 mm und dem Verschlußkolben von 44,4 mm, das 7,9 :1 beträgt, in Betracht ziehen.

Nimmt man an, daß der Druck in der Trennkammer der gleiche ist wie in der Verschlußöffnung, so wäre der Verschließdruck nicht kleiner als die Flächendifferenz zwischen dem Kolben von 44,4 mm und der Öffnung von 635 mm mal der Flächendifferenz der Bohrung mit einem Durchmesser von 44,4 mm und der Stange von 15,87 mm, diviutert durch die Flächendifferenz des Kolbens vcn 44,4 und der Stange von 15,87 mm mal der Fläche des vorderen Kolbens, d. h.

15.62 7.9 - 1

(U 16 7.9

15.62 = 103.07:

Dies wäre ein Minimum und würde von der tatsächlichen Kontaktfläche der Dichtung der Verschließkolbenstange abhängen. Ähnlich würde das Maximum 118,58 :1 betragen. Nimmt man an, daß der durchschnittliche verwendete Luftdruck 536 bar beträgt, so würde die Mindestbelastung, die dieser Zylinder aufnehmen kann,

5,36 ■ 103,07(N)
oder als Maximum

5524 N

5,36 · 118,58(N) = 6356 N

von 35 betragen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zum Verschließen des Kolbenraumes eines durch eine inkompressible Flüssigkeit verschiebbaren, eine Elektrode einer elektrischen Widerstandsschweißvorrichtung tragenden Arbeitskolben beim Anstoßen der Elektrode an das Werkstück, die in einem die Rückwand des Kolbenraumes bildenden Teil angeordnet ist und aus einem Verschlußstück für eine in der Rückwand des Kolbenraumes angeordnete öffnung besteht, die den Kolbenraum mit einer in diesem Teil ausgebildeten Kammer verbindet, über die die Flüssigkeitszufuhr zum Antriebskolben erfolgt und in die eine zur Betätigung des VerschluBstückes dienende Kolbenstange eines in einem Kolbenraum an der Rückseite dieser Kammer angeordneten Hilfskolbens hineinragt, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (6) am vorderen Ende der Kolbenstange (5) befestigt ist und die Kolbenstange in einer abgedichteten Bohrung der Rückwand der Kammer (8) derart verschiebbar ist, daß das Verschlußstück (6) nach Betätigung eines in Abhängigkeit vom Anstoßen der Elektrode an das Werkstück schaltenden Ventils und dadurch bedingter Druckmittelbeaufschlagung des von der Rückwand der Kammer abgewandten Teiles des Kolbenraumes des Hilfskolbens (3) von der Innenseite der Kammer her an die öffnung (9) angepreßt wird und daß der der Kammer benachbarte Teil des Kolbenraumes des Hilfskolbens über einen Kanal (11) fest mit dem beim Rückhub unter Druck stehenden Teil des Kolbenraumes des Antriebskolbens (12) verbunden ist

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