DE2326921B1 - Anordnung zur Steuerung des Elektrodenhubes von elektrischen Widerstands-Punktschweiß-Punktschweißwerkzeugen - Google Patents

Description

• Der hydropneumatische Übersetzer 10 ist in F i g. 2 ausführlicher dargestellt. Sein hydraulischer Zylinder 12 hat einen Anschluß 30 für die Förderleitung ft zum hydraulischen Zylinder 1 der Zange. In dem hydraulischen Zylinder 12 gleitet ein mit Dichtungen 31 und 32 versehener Tauchkolben 33, der an seinem außerhalb des hydraulischen Zylinders befindlichen Ende zu einem Kolben 34 ausgebildet ist, der in dem pneumatischen Zylinder 13 des hydropneumatischen Übersetzers 10 verschieblich und mittels Dichtungen 35 abgedichtet ist. Der pneumatische Zylinder 13 hat einen Anschluß 36 für die Leitung 14 und einen Anschluß 37 für die Leitung 15. Die Leitungen 14 und 15 münden in zwei durch den Kolben 34 voneinander getrennte Kammern des pneumatischen Zylinders 13. Der andere hydropneumatische Übersetzer 20 ist in entsprechender Weise ausgebildet.
• Der hydropneumatische Übersetzer 10 weist ferner eine im Deckel 46 des pneumatischen Zylinders 13 axial festgelegte und durch eine Dichtung 38 abgedichtete drehbare Welle 39 auf, die außerhalb des pneumatischen Zylinders 13 ein als Einstellorgan dienendes Zahnrad 40 trägt und an der innerhalb des pneumatischen Zylinders 13, ein Gewinde 41 gebildet ist. Der Tauchkolben 33 weist einen Hohlraum 42 auf und umgibt das Gewinde 41. Der Hohlraum 42 des Tauchkolbens 33 weist eine in Längsrichtung verlaufende Nut 43 auf, in die eine auf dem Gewinde 41 laufende Mutter 44 axial verschiebbar, aber undrehbar eingreift. Ein Gewindestöpsel 45, der in die Mündung des Hohlraums 42 eingeschraubt ist, bildet einen ringförmigen Anschlag für die Mutter 44.
• Wird über das Zahnrad 40 die Welle 39 gedreht, so verschiebt sich die auf dem Gewinde 41 laufende Mutter 44 axial relativ zum ringförmigen Anschlag 45. Ein Verschieben des Kolbens 34 zusammen mit dem Tauchkolben 33 nach unten kann nur so weit erfolgen, bis der ringförmige Anschlag 45 zur Anlage gegen die Mutter 44 kommt Durch Drehen des Zahnrades 40 kann somit die Eintauchtiefe des Tauchkolbens 33 in den hydraulischen Zylinder 12 beliebig eingestellt werden.
• Die Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: Die elektrisch betätigte Klappe 16 wird so eingestellt, daß Druckluft über die Zweigleitung 17 zur Leitung 14 geleitet wird, so daß der Kolben 34 im pneumatischen Zylinder 13 nach unten bewegt wird. Demzufolge taucht der Tauchkolben 33 in den hydraulischen Zylinder 12 ein und verdrängt Flüssigkeit in die Leitung 11, so daß über die Leitung 2 der hydraulische Zylinder 1 beaufschlagt wird und die Zangenelektrode gegen die Kraft ihrer Rückstellfeder schließt. Diese Schließbewegung wird unterbrochen, wenn der ringförmige Anschlag 45 zur Anlage gegen die Mutter 44 gelangt. Der hydropneumatische Übersetzer 10 bewirkt somit nur einen Vorhub der Zange, wobei die am Ende des Vorhubes erreichte Annäherungsstellung der Elektroden der Zange durch das Zahnrad 40 einstellbar ist und somit den jeweiligen Erfordernissen der durchzuführenden Arbeit angepaßt werden kann.
• Wird nun die elektrisch betätigte Klappe 26 so eingestellt, daß Druckluft von der Zweigleitung 27 zur Leitung 24 geleitet wird, also die obere Kammer des pneumatischen Zylinders 23 Druck erhält, so bewegt sich das zugeordnete Kolben-Tauchkolben-Aggregat nach unten und bewirkt eine Förderung von Flüssigkeit vom hydraulischen Zylinder 22 durch die Förderleitung 21 zum hydraulischen Zylinder 1 der Zange, durch den der Zange der Endhub erteilt wird, um die Elektroden gegen das zwischen ihnen liegende zu schweißende Werkstück zu spannen, wobei die Anpressungskraft dem Druck der Luft in der Druckluft-Hauptleitung 3 multipliziert mit dem Querschnitt des Zylinders 1, multipliziert mit dem Verhältnis zwischen dem Querschnitt des pneumatischen Zylinders 23 und dem Querschnitt des in den hydraulischen Zylinder 22 des hydropneuma- tischen Übersetzers 20 eintauchenden Kolbens entspricht. Es kann dann die Schweißung vorgenommen werden.
• Nach Beenden des Schweißers wird die elektrisch betätigte Klappe 26 umgestellt, wodurch Druckluft zur Leitung 25 geleitet wird und das Kolben-Tauchkolben-Aggregat des hydropneumatischen Übersetzers 20 angehoben wird. Der hydraulische Zylinder 1 der Zange gestattet dann das Öffnen der Zangenelektrode, aber nur bis zum Erreichen der durch die Vorhubgrenze bestimmten Stellung, weil der hydropneumatische Übersetzer 10 in seiner bisherigen Arbeitsstellung verbleibt Es ergibt sich eine begrenzte Zangenöffnung, die für ein Verschieben der Zange auf eine benachbarte zu schweißende Stelle genügend ist, und nur einen kleinen Energieverbrauch und eine sehr kurze Arbeitszeit erfordert, wonach durch erneutes Umstellen der elektrisch betätigten Klappe 26 die Zange für eine weitere Schweißung wieder festgespannt wird. In dieser Weise kann eine größere Anzahl benachbarter Schweißungen durchgeführt werden.
• Zur Entnahme des fertigen Werkstücks wird die Zange voll geöffnet, wozu die elektrisch betätigten Klappen 26 und 16 umgestellt werden, um beide Kolben-Tauchkolben-Aggregate nach oben zu bewegen.
• Zur Ergänzung etwaiger Verluste an Flüssigkeit ist eine Stelle des hydraulischen Kreises, z. B. ein in der Wandung des Zylinders 12 angeordneter Anschluß 5, an eine zu einem Flüssigkeitsbehälter 6 führende Leitung 4 unter Zwischenschaltung eines Rückschlagventils 7 angeschlossen, das z. B. eine unter der Wirkung einer Feder 9 stehende Kugel 8 aufweist Die Tauchkolben der hydropneumatischen Übersetzer erreichen bei Flüssigkeitsverlusten im hydraulischen Kreis ihren vollen Rückhub, indem die fehlende Flüssigkeitsmenge durch das Ventil 7 hindurch aus dem Behälter 6 ergänzt wird. Ein Rückfluß der Flüssigkeit während des Förderhubes der Tauchkolben zum Behälter 6 durch das Ventil 7 ist verhindert. Zur Sicherung der Ergänzung der Flüssigkeit ist es zweckmäßig, wenn die Rückstellfeder des hydraulischen Zylinders 1 einen gewissen Druck auf die Flüssigkeit ausübt und der Druck der Flüssigkeit im Behälter 6 kleiner ist als der kleinste Druck dieser Feder unter normalen Umständen. In diesem Falle tritt normalerweise kein Flüssigkeitsdurchfluß durch das Ventil 7 ein, während bei Verlust von Flüssigkeit im hydraulischen Kreis deren kleinster Druck vermindert wird und der den Zustrom von Flüssigkeit durch das Ventil 7 hindurch gestattet. In jedem Falle ist es zweckmäßig, wenn der im Behälter 6 herrschende Druck größer ist als der atmosphärische Druck. Zu diesem Zweck kann an den Behälter 6 eine Flüssigkeit mit geeignetem Druck führende Leitung 0 angeschlossen sein.
• An Stelle der feinfühligen Einstellung des Vorhubes kann beim Ausführungsbeispiel zur Verbilligung mit einer festen oder grobstufigen Einstellung gearbeitet werden. Eine Einstellmöglichkeit des hydropneumatischen Übersetzers 10 ist nicht unbedingt notwendig, jedoch kann dies für etwaige besondere Zwecke oder zur Vereinheitlichung der beiden hydropneumatischen Übersetzer 10 und 20 vorgesehen werden. Die Steuerung der Druckluft kann auch in anderer Weise als durch elektrisch betätigte Klappen erfolgen. Ebenso kann der Anschluß der Leitung 4 zur Ergänzung der Flüssigkeit an anderer Stelle des hydraulischen Kreises vorgenommen werden, wie auch das Rückschlagventil 7 als steuerbares Ventil ausgeführt sein kann.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Anordnung zur Steuerung des Elektrodenhubes von elektrischen Widerstands-Punktschweißwerkzeugen mit einem das Werkzeug betätigenden hydraulischen Zylinder, einem mittels Druckluft betätigbaren hydropneumatischen Übersetzer, dessen hydraulischer Zylinder über eine Leitung mit dem hydraulischen Zylinder des Punktschweißwerkzeugs verbunden ist, und einer mit diesem Übersetzer zusammenarbeitenden Vorrichtung, die eine Unterteilung des Efekiroderihubes in einen Vorhub und einen Arbeitshub ermöglicht, d a d u r c h gek e n n z ei c h n e t, daß diese Vorrichtung ein zweiter mittels Druckluft betätigbarer, hydropneumatischer Übersetzer (10) mit begrenztem Hub ist, die beiden Übersetzer (10, 20) unabhängig voneinander betätigbar sind und die hydraulischen Zylinder (12, 22) der beiden Übersetzer mit dem hydraulischen Zylinder (1) des Punktschweißwerkzeugs über die Leitung (2) unmittelbar verbunden sind.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Vorhub bewirkende hydropneumatische Übersetzer (10) mit einer Einrichtung (39 bis 45) zur Einstellung seines Hubes versehen ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hydropneumatische Übersetzer (10) aus einem hydraulischen Zylinder (12), einem pneumatischen Zylinder (13) und einem in diesen Zylindern bewegliches Tauchkolben-Kolben-Aggregat besteht und der Tauchkolben (33) einen axialen Hohlraum (42) aufweist, daß der pneumatische Zylinder (13) durch einen Deckel (46) verschlossen ist, in dem drehbar, aber axial festgelegt, eine Welle (39) angeordnet ist, die außerhalb des pneumatischen Zylinders ein als Stellorgan dienendes Zahnrad (40) trägt, und innerhalb des pneumatischen Zylinders mit einem innerhalb des Hohlraumes (42) des Tauchkolbens (33) liegenden Gewinde (41) versehen ist, auf dem eine mit dem Tauchkolben (33) undrehbar, aber axial verschieblich gekuppelte Mutter (44) läuft, und daß in der Mündung des Hohlraumes (42) des Tauchkolbens (33) ein Anschlag (45) für die Mutter (44) vorgesehen ist Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Steuerung des Elektrodenhubes von elektrischen Widerstands-Punktschweißwerkzeugen mit einem das Werkzeug betätigenden hydraulischen Zylinder, einem mittels Druckluft betätigbaren hydropneumatischen Übersetzer, dessen hydraulischer Zylinder über eine Leitung mit dem hydraulischen Zylinder des Punktschweißwerkzeugs verbunden ist, und einer mit diesem Übersetzer zusammenarbeitenden Vorrichtung, die eine Unterteilung des Elektrodenhubes in einen Vorhub und einen Arbeitshub ermöglicht.

   Bei einer bekannten Anordnung (FR-PS 1241858) ist die den Elektrodenhub unterteilende Vorrichtung so ausgebildet, daß der Schließhub des Punktschweißwerkzeuges nicht unterteilt werden kann, sondern der Öffnungshub durch eine hydraulische Regelung des Abstroms aus dem hydraulischen Zylinder des Punktschweißwerkzeuges in zwei Teile unterteilt wird.

   Mit derartigen Werkzeugen ist es möglich, eine wei- te Öffnung der Zange vorzunehmen, damit sie in die Arbeitsstellung trotz durch das Werkzeug gebildeter Hindernisse gebracht werden kann, während nach dem Erreichen dieser Arbeitsstellung und bei einer Mehrzahl von nahe beieinander liegenden auszuführenden Schweißungen die Zange in der Zwischenzeit zwischen einer Schweißung und der nachfolgenden nicht in die volle Offenlage gelangt, da hierdurch ein Verlust an Energie und insbesondere an Arbeitszeit entstehen würde. Bei der bekannten Anordnung erfolgt beim ersten Schließhub Vorhub und Arbeitshub in einem Zug, was im Hinblick auf das Ausrichten des Werkzeugs relativ zum Werkstück und die Steuerung des Einsatzes des Schweißstromes zu Schwierigkeiten führen kann.

   Der Erfindung liegt zur Überwindung dieser Schwierigkeiten die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnte Anordnung so weiter auszugestalten, daß auch der Schließhub unter Aufrechterhalten eines einfachen Aufbaues unterteilt werden kann.

   Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Vorrichtung zur Unterteilung des Elektroden hubes ein zweiter mittels Druckluft betätigbarer, hydropneumatischer Übersetzer mit begrenztem Hub ist, die beiden Übersetzer unabhängig voneinander betätigbar sind und die hydraulischen Zylinder der beiden Übersetzer mit dem hydraulischen Zylinder des Punktschweißwerkzeugs über die Leitung unmittelbar verbunden sind.

   Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 ein Schema einer Anordnung nach der Erfindungund F i g. 2 einen Schnitt durch einen mit Einstelleinrichtungen für den Hub versehenen Übersetzer.

   Ein hydraulischer Zylinder 1 dient der Einstellung einer für eine elektrische Widerstandsschweißmaschine bestimmten Zange, die nicht dargestellt ist, die aber in an sich bekannter Weise mit einer weiten Öffnung ausgebildet sein kann. Der hydraulische Zylinders ist als einfach wirkender Zylinder ausgebildet und wird über eine Leitung 2 gespeist, die den hydraulischen Zylinder 1 mit der erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung verbindet, die unabhängig von der Lage der Zange angeordnet werden kann. Die Leitung 2 kann hierbei Gelenkkupplungen, flexible Teile usw. aufweisen. Der hydraulische Zylinder 1 oder die zugeordnete Zange ist mit einer nicht dargestellten Rückstellfeder versehen.

   In die Leitung 2 münden parallel zueinander liegende Förderleitungen 11 und 21, die mit den hydraulischen Zylindern 12 und 22 zweier hydropneumatischer Übersetzer 10 bzw. 20 verbunden sind, an deren pneumatische Zylinder 13 bzw. 23 Leitungen 14 und 15 bzw. 24 und 25 angeschlossen sind. Diese Leitungen werden durch über elektrische Leiter 18 bzw. 28 elektrisch betätigte Klappen 16 bzw. 26 gesteuert. Von einer Druckluft-Hauptleitung 3 abgehende Zweigleitungen 17 bzw.

   27 werden von den Klappen 16 bzw. 26 wahlweise mit den Leitungen 14 oder 15 bzw. 24 oder 25 verbunden.