DE2325162C3 - Elektrische Kontaktverbindung an einem zur Halterung einer elektrischen Widerstandsschweißzange dienenden Drehgelenk - Google Patents

Description

Die Erfindung betriff', eine Kontaktverbindung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs.

Eine derartige Kontaktverbindung ist aus der US-PS 2341459 bekannt. Die elektrischen Kontakte sitzen dort, paarweise gegeneinander isoliert, in axialer Ausfluchtung um die Gelenhichse des Drehgelenks. Die Gclenkachse ist mil dem Kolben der Zylinderkolbeneinheit verbunden, deren Zylinder sich gegen die Stirnseite des Kontaktbündels abstützt, so daß während solcher /ur Übertragung starker Ströme bestimmten Zeitperioden die einander zugeordneten elektrischen Kontakte zwischen diesem Zylinder und einem Kopf am entgegengesetzten Gelenkachsenende axial gegeneinander gedrückt werden können. Während solcher zur gegenseitigen Verdrehung der Gelenkteile bestimmten Zeitperioden kann dagegen der Druck der Zylinderkolbeneinheit aufgehoben werden, so daß eine leichte Verdrehung der Gelenkteile möglich ist.

An der bekannten elektrischen Kontaktverbindung sind keine Rückstellmittel vorgesehen, um bei Druckentlastung der hydraulischen Zylinderkolbeneinhcit die Kontakte eines jeden Kontaktpaares voneinander vollständig abzuheben. Ganz im Gegenteil ist eine Feder vorgesehen, die auch bei druckentlastetet· Zylinderkolbeneinheit die elektrischen Kontakte axial zusammenhält. Dies ist notwendig, da die Gelenkteile selbst die elektrischen Kontakte bilden. Das ständige Aneinanderliegcn der Kentakte hat aber unvermeidlichen Verschleiß zur Folge. Aufgrund des Reibungswiderstandes ist auch eine exakte Positionierung der Gelenkteile erschwert. Die elektrischen Kontaktflächen liegen ungeschützt, so daß Fremdstoffe eindringen und den Kontakt beeinträchtigen können.

Eine durch eine Zylindcrkolbeneinheit schließ- und lösbare elektrische Kontaktverbindung bei einer Widerstandsschweißmaschine ist auch aus der CH-PS 3 94 429 bekannt. Dort trägt ein Drehtisch zum Aufspannen der Werkstücke einen Kontaktring, gegen den radial von außen ein mit dem Schweißtransformator verbundenes Kontaktstück mittels der Zylindcrkolbeneinheit anpreßbar ist. Auch hier sind keine Rückstellmittel zum vollständigen Abheben des Kontaktstücks vom Konlaktring während der Drehbewegung des Drehtisches vorgesehen.

Eine elektrische Kontaktverbindung zur Übertragung starke·· Ströme zu einer Elekirodenrollc einer Widerstandsschweißmaschine zeigt die US-PS 28 79 490. Die elektrischen Kontakte liegen in einem Ringraum zwischen zwei konzentrisch angeordneten Gelenkteilen. Sie sind als Backen ausgebildet, die auf dem inneren Gelenkteil gleiten und mit einer konzentrisch zur Gelenkachse verlaufenden elastischen Stromzuführungslamelle am äußeren Gelenkteil befestigt sind. Zwischen Hacken und äußerem Gelenkleil eingespannte Federn sorgen für einen ausreichenden Anpreßdruck.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Kontaktverbindung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei gedrängter Bauweise und geschützter Anordnung der Kontaktflächen ein vollständiges Voneinanderabheben der elektrischen Kontakte während der Drehphasen des Drehgelenks erlaubt.

Diese Aufgabe wird durch die Ausbildung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs gelöst.

Die Kontaktflächen liegen dann geschützt zwischen innerem und äußerem Gelenkteil, so daß keine Fremdstoffe eindringen können. Damit ist es möglich, während des relativen Verdrehens der Gelenkteile die Kontaktflächen vollständig voneinander zu lösen. Die Vorteile eines solchen vollständigen Abhebens der Kontaktflächen liegen auf der Hand: jeglicher Verschleiß ist ausgeschaltet und ein exaktes Positionieren des drehbaren Gelenkteils ist möglich. Das Voneinanderabheben der Kontaktflächen erfolgt ohne zusätzliche Rückstellmittel. Die Aufgabe der Rückstellmittel übernehmen die Stromzuführungslamellen der Kontaktbacken. Auf diese Weise ist Platz geschaffen für die Unterbringung der Zyhndcrkolbcneinheitcn in dem äußeren Teil des Drehgelenks, so daß sich eine gedrängte Bauweise ergibt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Drehgelenks einer elektrischen Widerstandsschweißzange mit erfindungsgemäßer elektrischer Kontaktverbindung, wobei der Teilschnitt links der Linie B-B längs dem Halbmesser C-C in F i g. 2 und der Teilschnitt rechts der Linie B-Blängs einem anderen Halbmesser in F i g. 2 verläuft;

F i g. 2 einen Querschnitt längs der Linie D-D in Fig. 1.

Das dargestellte Drehgelenk einer elektrischen Widerstandsschweißzange weist ein feststehendes äußeres Gelenkteil 1 auf, innerhalb dem auf Lagern 3 und 4 ein inneres Gelenkteil 2 mit einem Endflanseh 5 zum Ankuppeln der (nicht dargestellten) Schweißzange gelagert ist. Der zentrale Teil des Gelenkteils 2 und der Endflanseh 5 sind durch eine Isolierschicht 6 voneinander getrennt und dienen auch der Zuführung des Speisungsstromes für die Schweißzange. Im zentralen Teil sind Kanäle 7 zur Zuführung der für die Aufspannung der Sehweißzange erforderlichen Flüssigkeit vorgesehen. Der Kanal 7 mündet seitlich an der Umfangsoberfläche des drehbaren inneren Gelenkteils 2 zwischen zwei Dichtungen 8, 9, die in der Aufnahmebohrung dei innerhalb des äußeren Gelenk-

teils 1 befestigten, nicht drehbaren Teils 10 angeordnet sind. Zwischen den Dichtungen 8, 9 mündet auch ein im Teil 10 ausgebildeter Kanal 11, der bei 12 in dem äußeren Gelenkteil 1 weitergeführt ist und zu einer (nicht dargestellten) .Speisequelle führt. Die Verdrehung j des inneren Gelenkteils 2 (und demzufolge der Schweißzange) in bezug auf das äußere Gelenkteil 1 erfolgt über ein mit dem inneren Gelcnkteil 2 fest verbundenes Kegelrad 13, das mit einem Kegelritzel 14 in Fingriff steht. Das Kegelritzel 14 ist auf eine Welle 15 ,₀ montiert, die durch das äußere Gelenkieil 1 hindurchgel'ührt und mit einem (nicht dargestellten) mechanischen Steuerungssystem verbunden ist.

Nunmehr wird als erstes die elektrische Kontaktverbindung zwischen dem äußeren Gelenkieil 1 und dem Kndflansch 5 des inneren Gelenkieils 2 beschrieben.

In dem äußeren Gelenkteil 1 ist in elektrischem Kontakt ein Ring 16 angeordnet, der eine hülsenartige Verlängerung 17 des Endflansches 5 umschließt. Im Innern des Rings 16 sind zwei Backen 18 angeordnet, die je eine elastische Stromzuführungslamelle 19 aufweisen, deren der Backe 18 entgegengesetztes finde bei 20 am Ring 16 befestigt ist. Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist. liegen die Backen aufgrund einer gewissen elastischen Vorspannung der Lamellen 19 gegen die Innenfläche des Rings 16 an, so daß sie in Abstand von der Verlängerung 17 gehalten sind. In diesem [^:all besteht keine elektrische Verbindung zwischen dem Ring 16 (und daher dem äußeren Gclenkteil 1) und der hülsenartigen Verlängerung 17 (und daher dem Fndflansch 5 und der Schweißzange) und tritt keine Reibung zwischen diesen Teilen auf. Deshalb kann unter diesen Umständen die Winkelstellung des inneren Gelenkteils 2 mit der mit ihm verbundenen Schweißzange über die Welle 15 z. B. durch einen über eine Programmiervorrichtung gesteuerten Motor ohne nennenswerten Widerstand und mit hoher Genauigkeit eingesteuert werden.

Im Bereich der Backen 18 Und in dem Ring 16 Zylinder 21 ausgearbeitet, in denen gegen die Backen anliegende kleine Kolben 22 angeordnet sind. Ein Kanal 23 (Fig. 1) gestattet die Zuführung einer unter Druck stehenden Flüssigkeit in die Zylinder 21, um die kleinen Kolben 22 zu verschieben und die Backen 18 gegen den elastischen Widerstand der Lamellen 19 gegen die ^₅ Verlängerung 17 mit einer Kraft anzudrücken, die vom Druck der Flüssigkeit und der Arbeitsfläche der Zylinder 21 abhängig ist und sehr groß sein kann. Es besteht dann längs der Strecke: äußeres Gelenkteil 1 - Ring 16 - Lamellen 19 - Backen 18 - Verlängerung 17 — E.ndflansch 5 — Schweißzange eine sichere elektrische Verbindung zur Durchführung der gewünschten Schweißung. Diese elektrische Verbindung ist auch für die Leitung von sehr starken Strömen geeignet. Zugleich wird das innere Gelenkteil 2 durch die Wirkung der Backen 18 mechanisch fixiert, was nicht nur kein Nachteil ist, weil dieses Teil in diesem Betriebszustand nicht verschoben werden muß, sondern im Gegenteil den großen Vorteil mit sieh bringt, daß dadurch die Lagerstabilität dieses Teils verbessert ist und das mechanische Steuerungssystem von den Kräften entlastet wird, die während der Schweißung auftreten können.

Nach Beendigung der Schweißung genügt es, den Druck in der den Zylindern 21 zugeführten Flüssigkeit aufzuheben, worauf die Elastizität der Lamellen 19 die Backen 18 und die Kolben 22 in ihre äußere Ausgangsstellung zurückführt. Hierdurch wird die jetzt nicht mehr benötigte elektrische Verbindung unterbrochen und die vollständige Beweglichkeit des inneren Gelenkteils 2 wieder hergestellt.

Die zweite elektrische Verbindung ist zwischen dem Teil 10 und dem zentralen Teil des inneren Gelenkteils 2 hergestellt. Zu diesem Zweck ist das Teil 10 von dem äußeren Gelenkteil 1 und dem Ring 16 durch Isolierschichten 24, 25 getrennt. Ferner sind in dem Teil 10 wie in dem Ring 16 Backen, Zylinder und Kanäle in entsprechender Weise vorgesehen. Diese sind mit derselben Bezugszahl, jedoch mit einem Index versehen, bezeichnet.

Der Kanal 23' des Teils 10 kann mit dem Kanal 23 des Rings 16 verbunden sein und eine Verlängerung desselben bilden, wie in F i g. 1 dargestellt ist.

Da die Leitung des Stromes nur bei gespannter Schweißzange erforderlich ist, kann man für die Beaufschlagung der Zylinder 21 und 2t' dieselbe Flüssigkeit verwenden, die sich in den Kanälen 12-11-7 für die Steuerung der Aufspannung der Schweißzange befindet. Deshalb können die Kanäle 23, 23' direkt vom Kanal 12 ausgehen.

Die Anordnung von jeweils zwei entgegengesetzt montierten Backen hat den Zweck, einseitige Belastungen zu vermeiden. In manchen Fällen kann dagegen auch eine einzige Backe ausreichen oder es können mehr als zwei Backen vorgesehen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektrische Kontaktverbindung an einem zur Halterung einer elektrischen Widerstandsschweißzange dienenden Drehgelenk mit zwei gegeneinander isolierten elektrischen Drehverbindungen, deren Kontakte mittels einer durch ein Strömungsmittel betätigbaren Zylinderkolbeneinheit während zur Übertragung des Schweißstromes dienender Zeitabschnitte gegeneinander drückbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kontakt jeder der beiden elektrischen Drehverbindungen ein konzentrisch /ur Gelenkachse (A-A) an einem inneren Geleiikleil (5, 2) vorgesehener Kontaktring (17, 2) ist und die beiden anderen Kontakte als radial andrückbare Hacken (18, J8') ausgebildet sind, die in einem Ringraum /.wischen dem inneren und einem zu diesem konzentrischen äußeren Gelcnkteil (1, 10) angeordnet und jeweils an einer konzentrisch zur Gclenkachse verlaufenden als Rückstellfeder für den Backen ausgebildeten Stromzuführungslamelle (19) befestigt sowie durch eine in dem äußeren Gelenkteil angeordnete Zylinderkolbeneinheit (21, 22; 21', 22') an den zugehörigen Kontaktring andrückbar sind.