DE2349635C2 - Sekundärstromleitung für Widerstands-Schweißanlagen - Google Patents

Description

umfaßt ist *,' .

12 Sekundärstromleitung nach Anspruch 11, dadurch gekennzejchaet, daß Set äußere Gelenkschale (26) jeweils geschlitzt ausgebildet und durch ringförmige Spiralfedern (28) gegen die Buchse (27) gepreßt ist

Die Erfindung betrifft eine Sekundärstromleitung für Widerstands-Schweißanlagen, die aus mehreren gelenkig miteinander verbundenen, aus elektrisch leitendem Material hergestellten Gliedern besteht

Eine bekannte Sekundärstromleitung der vorstehenden Art (FR-PS 1 246 296) ist als Gelenkarm ausgebildet und mit einem Ende am Sekundäranschluß eines Schweißtransformators angebracht während das freie Ende des Gelenkarms eine Punktschweißzange trägt Die Gelenkigkeit dieser Sekundärstromleitung ist dadurch beschränkt daß die Gelenkachsen des zweiteiligen Arms parallel zueinander verlaufen.

Die aus der Praxis bekannten Stromkabel sind demgegenüber zwar ausreichend flexibel, da sie aus einer Vielzahl einzelner leicht biegsamer drahtförmiger Leiter bestehen, aber die einzelnen Drähte sind der Beanspruchung infolge der Bewegung des am Elektrodenhalter befestigten Kabelendes gegenüber dem gewöhn lieh feststehenden Transformator und infolge der elektromagnetischen Kräfte häufig bereits nach kurzer Betriebsdauer nicht gewachsen, so daß sie brechen. Dieser Kabelverschleiß führt häufig zu Fehlschweißungen und damit zur Beeinträchtigung der Festigkeit punktgeschweißter Produktionsteile. Darüber hinaus verstopfen abgebrochene Drahtstücke die Kühlkreisläufe im Falle wassergekühlter Sekundärstromkabel und verursachen Betriebsstörungen an Hängepunktschweißzangen.

Es besteh·, daher die Aufgabe, die Gelenkigkeit einer Sekundärstromleitung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sie etwa der Flexibilität von aus einer Vielzahl einzelner drahtförmiger Leiter gebildeten Sekundärstromleitungen, wie sie heute in der Praxis eingesetzt sind, entspricht.

Erlindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Glieder als gleiche oder ähnliche Kettenglieder mit jeweils zwei Gelenkachsen ausgebildet sind, die im Winkel zueinandei stehen.

Mit dieser erfindungsgemäßen Ausbildung der Sekundärstromleitung erhält diese eine Flexibilität, die eine ungehinderte Relativbewegung zwischen dem am Elektrodenhalter befestigten Leitungsende und dem Transformator zuläßt. Eine durch die Relativbewegung bedingte vergleichbare Beanspruchung, wie sie bei einer aus einzelnen Drähten bestehenden Sekundärstromleitung auftritt, ergibt sich nicht, so daß der Verschleiß der erfindungsgemaßen Sekundärstromleitung gering ist. Die Herstellung der entweder gleichen oder zumindest ähnlichen Kettenglieder und ihre Montage zu einer Sekundärstromleitung gestaltet sich einfach Die Glieder können beispielsweise aus Kupferrohr Flachkupfer oder einem ähnlich leitfähigen Material hergestellt werden.

Eine Weiterbildung der Frfindung kennzeichnet sich durch aus hochleitfähigem Material bestehende Zwischenscheiben zwischen den Berührungsflächen der Gelenkanschlußteile de- Glieder. Durch die Zwischen-

scheiben wird auch an den Gelenkstein ein weitgehend verlustfreier Stromübergang gewährleistet ohne daß die Glieder selbst aus diesem Material bestehen . müssen.

Vorzugsweise werden die Zwischenscheiben und die Berührungsflächen der Gelenkanschlußteile unter Federdruck aufeinandergepreßt Dadurch wird an den Gelenkstellen ein stets gleichbleibend guter Stromübergang erhalten, auch wenn im Laufe der Zeit ein reibungsbedingter Materialverschleiß an den beruhrungsflächen und den Zwischenscheiben auftritt Im Falle eines Bolzengelenks wird der Federdruck vorzugsweise durch Tellerfedern ausgeübt

Es ist vorteilhaft wenn die Gelenkanschlußteile flach geformt und mittels eines Bolzens gelenkig miteinander verbunden sind. Diese Bauart zeichnet sich durch eine besonders einfache Herstellungsweise aus. So können die Glieder beispielsweise aus Rohrabschnitten wie Kupferrohrabschnitten hergestellt sein, deren Enden zur Schaffung der Gelenkanschlußteile je weils in zueinander versetzten Ebenen abgeflacht sind.

Für andere Anwendungsfälle ist es vorteilhaft, daß die Gelenkanschlußteile nach Art von Teilen eines Kugelgelenks unter Zwischenschaltung einer hochleitfähigen Buchse ineinandergreifen und unter Federdruck gegeneinandergepreßt sind.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weisen die Endglieder des Kabels zur Schaffung eines wassergekühlten Ein-Leiter-Kabels Abschnitte auf, die zur Aufnahme eines die Gliederkette einhüllenden flexiblen Schlauchmantels ausgebildet sind. Diese Ausfuhr ungsform unterscheidet sich von der luftgekühlten und mittels eines perforierten lsolierschlauchs umhüllten Ausführung dadurch, daß der Schlauchmantel vollwandig ist und die Gliederkette abdichtend umschließt.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung sind zur Schaffung eines wassergekühlten Zwei-Leiter-Kabels zwei Gliederketten nebeneinander sowie isoliert voneinander angeordnet und gemeinsam durch einen flexiblen Schlauchmantel umhüllt.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß zur Schaffung eines wassergekühlten Zwei-Leiter-Kabels mit koaxialer Leiteranordnung zwei Gliederketten koaxial ineinandergesetzt und durch einen ernten flexiblen Isolierschlauch voneinander getrennt sowie von einem zweiten Isolierschlauch außen umhüllt sind. Hierfür ist es vorteilhaft, wenn die Gelenke jeweils nach Art von Kugelgelenken ausgeführt sind, wobei der innere Gelenkkopf jeweils von einer ringförmigen äußeren Gelenkschale unter Zwischenschaltung einer hochleitfähigen Buchse umfaßt ist. Dabei sind die einander zugeordneten Gelenke der inneren und der äußeren Gliederkette stets ineinandergesetzt, um die Flexibilität des Kabels zu gewährleisten. Damit auch bei dieser Kabelausbildung selbst im Verschleißfall ein gleichbleibend guter Stromübergang erreicht wird, ist die äußere Gelenkschale zweckmäßig jeweils geschlitzt ausgebildet und durch ringförmige Spiralfedern gegen die aus hochleitfähigem Material bestehende Buchse gepreßt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines als Gliederkette ausgebildeten erfindungsgemäßen flexiblen Strotnkabels, das als Sekundärstromkabel für Widerstands-Schweißanlagen verwendet werden soll.

F i g. 2 eine Ansicht eines Teils des Stromkabels gemäß F i g. 1 zur Darstellung einer gelenkigen Verbindung in größerem Maßstab sewie teilweise in Schnittdarstellung,

F i g. 3 eine Ansicht eines Endes eines erfindungsgemäßen wassergekühlten Ein-Leiter-Kabels, teilweise im Schnitt dargestellt,

F i g. 4 eine Ansicht eines Endes eines wassergekühlten Zwei-Leiter-Kabels gemäß der Erfindung, teilweise in Schnittdarstellung,

F i g. 5 eine Ansicht eines Längsschnittes eines Abschnitts eines erfindungsgemäßen wassergekühlten Zwei-Leiter-Kabels in koaxialer Anordnung der beiden Leiter.

Gemäß dem in Fig.] und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Stromkabel als Gliederkette 1 aus Gliedern 2 und Endgliedern 2' wie in den Zeichnungen ausgebildet die aus Kupferrohrabschnitten hergestellt und an den Enden zur Schaffung von Gelenkanschlußteilen 9 jeweils in im rechten Winkel zueinander versetzten Ebenen abgeflacht sowie an den äußeren Ecken 5 der Gelenkanschlußteile 9 abgekantet oder abgerundet sind. Zur Herstellung von Gelenken 6 zwischen benachbarten Gliedern 2 bzw. 2' werden die betreffenden, jeweils Bohrungen 3 aufweisenden Gelenkanschlußteile 9 unter Zwischenschalten einer Zwischenscheibe 8 flach aufeinandergelegt und mittels eines Bolzens 13 gelenkig miteinander verbunden, der durch eine Mutter 14 und eine Kontermutter 15 gesichert wird. Zwischen den Bolzenkopf bzw. die Mutter 14 auf der einen und eine jeweils auf die Außenseite der Gelenkanschlußtei-Ie 9 aufgelegte Unterlegscheibe 16 auf der anderen Seite wird jeweils eine Tellerfeder 12 eingesetzt und mittels eines Stützrings 7 in koaxialer Lage zu der Gelenkachse 4 gehalten.

Die Zwischenscheibe 8 besteht aus hochleitfähigem Material mit guten Kontakteigenschaften, beispielsweise aus einer Silberlegierung, während der Schraubenbolzen 13, die Mutter 14, die Kontermutter 15 sowie die Unterlegscheiben 16, die Tellerfedern 12 und die Stützringe 7 aus antimagnetischem Material hergestellt sind, um eine Erwärmung und Erhöhung der induktiven Widerstände zu vermeiden. Mittels der Mutter 14 läßt sich eine optimale Kontaktkraft in Abhängigkeit von den Federeigenschaften der Tellerfedern 12 einstellen, die zur Erhaltung einer gleichbleibenden Kontaktkraft dienen. Strom übertragende Kontaktflächen wie die Berührungsflächen 10, 11 der Gelenkanschlußteile 9 können versilbert sein, um die Übergangswiderstände weiter zu verringern. Die im vorliegenden Beispiel aus Kupferrohr hergestellten Glieder 2 bzw. 2' können aus jedem leitfähigen Material bestehen. Ihre Form ist praktisch beliebig, solange ein ausreichender Materialquerschnitt für die Stromübertragung zur Verfügung steht und Gelenke 6 benachbarter Glieder gebildet werden können, deren Gelenkachsen 4, wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, vorzugsweise im rechten Winkel zueinander versetzt sind. Beispielsweise können als Ausgan,isinaterialien für die Glieder 2 bzw. 2' auch flache Kupferprofile verwendet werden, wobei die Abschnitte so verformt sind, daß ihre Enden im Winkel •'.ueinanderstehen.

Die rechts- und linksseitigen Endglieder 2' sind in üblicher Weise zum Anschluß an die Transformatorkontakte bzw. an den Elektrodenhalter ausgebildet. Die Gliederkette 1 läßt sich wie ein bekanntes, aus einzelnen dünnen Drähten bestehendes Stromkabel mit einem perforierten isolierenden Schutzschlauch umhül-

len, wenn eine luftgekühlte Ausführung des Stromkabels gewünscht wird.

Demgegenüber zeigt F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel für ein wassergekühltes Ein-Leiter-Kabel, dessen Endglied 18 einen Abschnitt 19 für eine abdichtende Befestigung eines Schlauchmantels 21 aufweist.

Im Falle eines wassergekühlten Zwei-Leiter-Kabels gemäß F i g. 4 sind zwei jeweils als Gliederkette 1 ausgebildete Sekundärstromkabel nebeneinander angeordnet und durch einen Isolierschlauch 22 voneinander getrennt und außen durch einen Schlauchmantel 21 umhüllt, der auf einem Abschnitt 19' eines Endgliedes 18', das Bohrungen 30, 31 für den Zu- bzw. Ablauf des Kühlwassers aufweist, abdichtend befestigt ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.5, wo ein Stromkabel als wassergekühltes Zwei-Leiter-Kabel in koaxialer Anordnung der beiden Leiter ausgeführt ist, sind zwei gelenkige Gliederketten 1 unter Zwischenschaltung eines Isolierschlauchs 22' koaxial ineinandergesetzt und außen durch einen Schlauchmantel 2Γ umhüllt. Die Gelenke 6 sind bei diesem Beispiel nach Art von Kugelgelenken ausgebildet, wobei ein Ende eines rohrförmigen Gliedes 2 jeweils als Gelenkkopf 25 und das andere Ende als Gelenkschale 26 ausgeführt sind. Jede Gelenkschale 26 ist zur Erzielung eines in engen Grenzen variablen Schalendurchmessers längsgeschlitzt ausgeführt und umgreift den Gelenkkopf 25 des benachbarten Gliedes 2. Zwischen den Gelenkkopf 25 und die Gelenkschale 26 ist jeweils eine vorzugsweise aus einer Silberlegierung bestehende Buchse 27 gelegt, um auch bei dieser Ausführung einen möglichst verlustlosen Stromübergang zu erzielen. Dem gleichen Zweck sowie der Erhaltung guter Kontaktverhältnisse dienen ringförmige Spiralfedern 28 in der in F i g. 5 dargestellten Anordnung, die die äußeren Gelenkschalen 26 jeweils mit einem Druck an die Buchsen 27 und damit an die Gelenkköpfe 25 anlegen, der von den Federeigenschaften der ausgewählten Spiralfederart abhängig ist. Die Gelenkdurchmesser r\ und Λ der an jeder Gelenkstelle ineinandergesetzten Gelenke 6 sind so gewählt, daß eine störungsfreie Gelenkbewegung gewährleistet ist.

Zur Ausführungsform gemäß F i g. 4 wird ergänzt, daß es sich dort um Kettenglieder in Form in Längsrichtung halbierter Rundabschnitte handelt, die zum Zwecke der Versetzung- der Gelenkachsen jeweils an den Enden geschränkt sind. In diesem Falle folgt der Isolierschlauch 22 einer Schraubenbahn. Bei Verwendung von durchgehenden Gelenkbolzen sind diese gegenüber den Gliedern elektrisch isoliert. Man kann jedoch auch für jedes Einzelgelenk einen Gelenkbolzen vorsehen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Sekundärstromleitung für Widerstands-Schweißaniagen, die aus mehreren gelenkig miteinander verbundenen, aus elektrisch leitendem Material hergestellten Gliedern besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (2) als gleiche oder ähnliche Kettenglieder mit jeweils zwei Gelenkachsen (4) ausgebildet sind, die im Winkel ^!0 zueinanderstehen.

2. Sekundärstromleitung nach Ansp/uch 1. gekennzeichnet durch aus hochleitfähigem Material bestehende Zwischenscheiben (8) zwischen den Berührungsflächen (11) der Gelenkanschlußteile (9) »5 der Glieder (2.2¹J.

3. Sekundärstromleitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenscheiben (8) und die Berührungsflächen (10,11) unter Federdruck aufeinandergepreßt sind. ^M

4. Sekundärstromleitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federdruck durch Tellerfedern (12) ausgeübt wird.

5. Sekundärstromleitung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch ²S gekennzeichnet daß die Gelenkanschlußteile (9) flach geformt und mittels eines Bolzens (13) gelenkig miteinander verbunden sind.

6. Sekundärstromleitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (2) aus Rohrabschnitten hergestellt sind, deren Enden zur Schaffung der Gelenkanschlußteile (9) jeweils in zueinander versetzten Ebenen abgeflacht sind.

7. Sekundärstromleitung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkanschlußteile nach Art von Teilen eines Kugelgelenks unter Zwischenschaltung einer hochleitfähigen Buchse ineinandergreifen und unter Federdruck gegeneinandergepreßt sind.

8. Sekundärstromleitung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Endglieder (18) zur Schaffung eines wassergekühlten Ein-Leiter-Kabels Abschnitte (19) aufweisen, die zur Aufnahme eines die Gliederkette (1) einhüllenden flexiblen Schlauchmantels (2t) ausgebildet sind.

9. Sekundärstromleitung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schaffung eines wassergekühlten Zwei-Leiter-Kabels zwei Gliederketten (1) nebeneinander sowie durch einen Isolierschlauch (22) isoliert voneinander angeordnet und gemeinsam durch einen flexiblen Schlauchmantel (21) um hüllt sind.

10. Sekundärstromleitung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurc:i gekennzeichnet, daß zur Schaffung eines wassergekühlten Zwei-Leiter-Kabels mit koaxialer Leiteranordnung zwei Gliederketten (1) koaxial in- *° einandergesetzt und durch einen flexiblen Isolierschlauch (22') voneinander getrennt sowie von einem Schlauchmantel (21') außen umhüllt sind.

11. Sekundärstromleitung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke (6) jeweils ^6s nach Art von Kugelgelenken ausgeführt sind, wobei der innere Gelenkkopf (25) jeweils von einer ringförmigen äußeren Gelenkschale (26) unter Zwi

schenschaltung einer hochleiifähigen Buchse (27)