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Schweißzylinder, insbesonders an Vielpunktanlagen zum Verschweißen
von Kraftwagenaufbaublechen Die Erfindung betrifft einen mit einem Druckmittel beaufschlagbaren
Schweißzylinder, insbesondere an Vielpunktanlagen zum Verschweißen von Kraftwagenaufbaublechen,
mit Tandem-Kolben zur Elektrodenführung.
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Um einen günstigen Schweißvorgang zu erzielen, wird bekanntlich die
vom Schweißgerät getragene Elektrode durch ein Druckmittel, häufig pneumatsch, auf
die Schweißstelle mit einer erheblichen Stoßkraft aufgedrückt. Durch dieses Aufstoßen
wird aber die Gebrauchsdauer der Elektrode oft wesentlich eingesehränkt. Außerdem
entsteht durch das Aufschlagen eine erhebliche Geräuschbelästigung des Bedienuzngspersonals.
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Die Erfindung hat dine Beseitigung dieser schädlichen Anschläge zum
Ziele. Bekannte Abhinfemaßnahmen sehen bei einer in axialer Richtung der kolbenstange
angeordneten Stutzen vor, eine Öffnung desselben konisch nach außen zu verjüngen
und den Kolben mit einem kegelförmigen Ansatz zu versehen, der bei dem mit einem
Druckmittel beaufschlagten olben den weiteren Austritt von im Zylinderabschnitt
unterhalb des Kolbens verdrangter Luft absperrt.
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Demgegenüber ist in dem erfindungsgemäßen Schweißzylinder mit einem
Tandem-Kolben für die Schweif-elektrode zwischen den beiden Kolben eine Verzögerungsvorrichtung
für den Abfluß der Luft vorgesehen, die durch einen Abfluflstutzen ausströmen kann.
Die Verzögerungsvorrichtung ist zweclcmäig so ausgebildet, daß sie den Kolbenhub
erst kurz vor dem Aufschlagen der Schweißelektrode verlangsamt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen den
beiden Tandem-Kolben eine Distanzbuchse mit einem den Zylinderhohlraum zwischen
den beiden Kolben mit dem Luftabflußkanal verbindenden Ringkanal angeordnet, in
den beim Arbeitshub ein Fufferring einzudringen vermag, der fest auf der Kolbenstange
sitzt und beim Eindringen in den Ringkanal den Luftabfluß nur noch durch eine axiale,
parallel zum Ringkanal verlaufende Drosselbohrung iii der Distanzbuchse zuläßt.
Im übrigen kann der Pufferring eine Dämpfmanschette tragen.
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Die in den Zylinderabschnitt zwischen den Tandem-Kolben durch den
AbfluPstutzcn eingedrungene Luft kann bei der Arbeitsbewegung der Kolben zundclist
durch den Ringkanal und den Abflußstutzen entweichen. Nach dem Abdecken der dem
oberen Kolben benachbarten Ringkanalöffnung der Distanzbuchse
durch
die auf dem Pufferring sitzende Dämpfmanschette muß die zusammengepreßte Luft aus
dem Zylinderabschnitt zwischen Distanzbuchse und dem oberen Kolben durch die enge,
axiale Drosselbohrung in der Distanzbuchse zum Abflußstutzen hin durchgedrückt werden,
was die erwünschte Verzögerung des Elektrodenaufwetzens bewirkt. Selbstverständlich
ist die Erfindung für hydraulisch beaufschlagte Tandem-Kolben gleichermaßen anwendbar.
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Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung eines
im Schnitt wiedergegebenen, pneumatischen Schweißzylinders dargestellt. Der Schweißzylinder
1 führt einen Tandem-Kolben 2 mit der Kolbenstange 6. Die beiden Kolben 3 und 4
des Tandem-Kolbens 2 werden durch den Zylinderkopf 18 über einen Zuführstutzen 5
mit Druckluft beaufschlagt. Zu diesem Zweck ist die Kolbenstange 6 mit einer Durchbohrung
7 versehen, die sich unmittelbar vor dem zweiten Kolben 4 in eine Querbohrung 7a
öffnet. In dem Zylinder 1 ist eine Verzögerungsvorrichtung vorgesehen, deren einer
Teil als Distanzbuchse 8 in Zylinder 1 zwischen den beiden Kolben 3 und 4 befestigt
ist. Die Distanzbucllse 8 ist von einem Luftabflußkanal 9 durchquert, der in einen
Abluftstutzen 5a mündet, der von der Zylinterwan dung in einer Ebene mit dem Zuführstutzen
5 vorragt. Die kolbenstange 6 ist in dem dem Kolben 4 benachbarten Teil der Distanzbuchse
8 gelagert. In ihrem dem zuluftseitigen I;olben 3 benachbarten Teil 8a weist die
Axialbohrung der Distanzbuchse 8 sinc größere Weite 8b auf; diese ist ausserdem
an dein zum Kolben 3 zeigenden Ende konisch erweitart. Die Bohrung 8b bildet mit
de Kolbenstange 6 einen Ringl-anal le als den weiteren Vorrichtungsteil.
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Der I;olben 3 weist einen zur Distanzbuchse 8 hin gericllteten Kolbenhals
3a auf. Vor dem Kolbenhals 3a sitzt an der Kolbenstange 6 ein Pufferring lt mit
konisch zulaufendem Ende 11a. Dies Ende 11a taucht bei besufsclilagtem Tandem-Kolben
2 in das konische Ringkanalende der Distanzbuchse 8 ein. Zu dessen dichten Abscllluß
ist in eine Ringnut an dem Ionischen Pufferringende lia eine Dämpfungsinanschette
12 aus elastischem Mateiral mit einem zum Kolben 3 hin anwachsenden Umfang eingebettet.
Die Distanzbuchse 8 ist zwischen dem Luftabflu2kanal 9 und ihrem dein Kolben 3 benachbarten
Ende mit einer dünnen axialen Drosselbohrung 14 versehen.
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Über den Abflußstutzen 5a wird nach beendetem Schwcißvorgang Gegenluft
zum Abheben der Schweißkolben 3 und 4 eingeleitet.
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Bei einem Schweißvergang wirkt die Druckluft über den Stutzen 5 auf
den Kolben 3 und durch die Bohrung 7 und 7a auf den Kolben 4 ein und drückt den
Tandem-Kolben 2 vom Zylinderkopf la weg. Die Luft im Zylinderabschnitt 13 zwischen
dem Kolben 3 und der Distanzbuchse 2 entweicht zunächst durch den ringkanal lo der
Distanzbuchse 8 über den Luftablaßkanal 9 durch den AbflurJstutzen 5a. Kurz vor
dem Aufprall der Elektrode wird der Ringkanal 1c durch den Pufferring 11 abgedeckt.
Die Dichtmrnschette 12 wird durch die bestehende Druckausübung bis auf den vollen
Umfang des Pufferrings 11 zusammengedrückt, der die Ringkanalweite ein wenig übertrifft.
Dabei wird der Kolbenhub bei gleichbleibender Druckausübung bis zum Elktrodenschluß
verzögert. Von maßgebender Wirkung jedoch ist die Möglichkeit des Abbaus der in
dem Zylinderabschnitt bei der Kolbenbewegung zusammengepreßten
Lift
durch die kleine, axiale Drosselbohrung 14 in der Distanzbuchse 8, wodurch die Vorzögerung
der Kolbenbewegung am Ende seines Hubs in dem Maße eintritt, das von der Menge der
durch die Drosselbohrung infolge des ausgeübten Drucks entwichenen Luft besti.r.lt-lt
wird. Die dedurch aufgebaute Gegenkraft kann die Kolbengeschwindigkeit so weit verringern,
wie es für guten Schweißablauf erforderlich ist.
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Während die Preßluft beim Arbeitshub auf die beiden Kolben 3 und 4
wirkt, wirkt beim Rückhub die Gegenluft aber nur auf einem Kolben, den Kolben 3.
Beim Arbeitshub wird also eine Elektrodenkraft ausgeübt, die doppelt so groß ist
wie die beim Rückhub ausgeübte.
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Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird die Lebensdauer der Schweißwerkzeuge,
insbesondere die der Elektroden und Elektrodenhalter erhöht, indem der Stoßfaktor
reduziert wird. Damit geht eine geringere Lärmbelästigung einher.