DE2404107C3 - Schweißgerät zum Kaltpreßschweißen zweier Werkstücke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schweißgerät zum stirnseitigen Kaltpreßschweißen zweier stabförmiger Werk- κ stücke, mit vier zum Erfassen und Stauchen der Werkstücke dienenden. Druckstücken und einer handbedienbaren Betätigungsvorrichtung, die in einer ersten Arbeitsstufe jeweils zwei Druckstücke zum Erfassender beiden Werkstücke aufeinander zu senkrecht zu den r, Werkstückachsen und anschließend in einer zweiten Arbeitssuifc die beiden die Werkstücke erfassenden Druckstückpaare zum Stauchen der Werkstücke aufeinander zu in Richtung der Werkstückachsen bewegt.

Bei einem vorbekannten Schweißgerät dieser Art >i (US-PS 29 23 183) besteht die Betätigungsvorrichtung aus zwei zangenartigen Handgriffen, die an zwei jeweils zwei Druckstücke enthaltenden Werkzeugträgern so angebracht sind, daß die Werkzeugträger aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegt werden können. Bei » einer Bewegung der Werkzeugträger aufeinander zu werden die beireffenden Druckstücke in der ersten Arbeitsstufe in einer Richtung senkrecht zu den Werkstückachsen ebenfalls aufeinander zu bewegt, bis sie die stabförmigen Werkstücke (Draht) zwischen sich < erfassen. Wird nun auf die Werkzeugträger über die zangenartigcn Handgriffe weiterhin eine Kraft ausgeübt, so werden die Druckstücke durch Abgleiten auf schrägen Nockenflächen in Richtung der Werkstückachsen aufeinander zu bewegt, wodurch die stabförmi- ■ gen Werkstücke stirnseitig miteinander verschweil.lt werden.

Wegen der Handbetätigung müssen bei diesem Schweißgerät von der Bedienungsperson relativ große Kräfte aufgebracht werden. Es ist bereits ein handbedienbares Arbeitsgerät zum Erfassen eines Werkstückes zwischen zwei linear aufeinander zu bewegbaren Druckstücken bekannt (GB-PS 10 29 383), bei dem die Kraftübertragung von der handbedienbaren Betätigungsvorrichtung auf die Druckstücke auf hydraulischem Wege erfolgt. Würde man eine derartige hydraulische Kraftübertragung auf ein Schweißgerät mit vier Druckstücken der eingangs angegebenen Art übertragen, so würde dies dazu führen, daß entweder der Arbeitshub der Pumpe (und damit der Betäligungshub) bei kleinen Abmessungen der Pumpe sehr groß wird oder aber bei entsprechend großer Dimensionierung der Pumpe eine Platzbedarfs- und Gewichtserhöhung hingenommen werden müssen, da ein relativ hoher Flüssigkeitsdruck zur Ausübung der Schweißung erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schweißgerät der eingangs angegebenen Gattung mit einer hydraulischen Kraftübertragung zu versehen, und zwar derart, daß sich das Schweißgerät trotz kleiner Abmessungen und geringen Gewichtes rasch und einfach bedienen läßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Schweißgerät mit den eingangs angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragung von der Betätigungsvorrichtung auf die Druckstücke über eine zweistufige Hydraulikpumpe erfolgt, die in der ersten Arbeitsstufe eine relativ große Flüssigkeitsmenge bei relativ niedrigem Druck und in der zweiten Arbeitsstufe eine kieinere Flüssigkeitsmenge bei größerem Druck zur Betätigung der Druckstücke fördert.

Die Erfindung macht sich zunutze, daß zum Erfassen der Werkstücke nur ein verhältnismäßig geringer Arbeitsdruck erforderlich ist, während der hohe Arbeitsdruck lediglich zum eigentlichen Stauchen der Werkstücke benötigt wird. Hierdurch wird es möglich, den Arbeitshub der Betätigungsvorrichtung zu verringern, ohne daß dadurch die Abmessungen und das Gewicht des Schweißgerätes merklich erhöht werden. Das Schweißgerät läßt sich rr.it sehr geringem Kraftaufwand rasch und einfach bedienen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Schweißgeräts;

F i g. 2 einen vergrößerten Längsschnitt des Schweißgeräts gemäß Fi g. I;

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der F i g. 2;

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 der F i g. 2;

F i g. 5 eine Ansicht in Richtung der Pfeile 5-5 der F ig. 2;

F i g. 6 eine Ansicht in Richtung der Pfeile 6-6 gemäß F i g. 5, wobei die Druckslücke entfernt sind;

Fig. 7 eine Ansicht in Richtung der Pfeile 7-7 gemäß F i g. 5, wobei die Druckstückc ebenfalls entfernt sind.

Das Schweißgerät 11 zum KallpreßschwciUcn ist zum Schweißen von Koaxialkabeln Verwendbar, wobei der Schweißvorgang in diesem Fall sogar an der Spitze eines Leitungsmastes vorgenommen werden kann.

Das Gerät 11 enthält ein Gehäuse 12, an dessen einem Ende eine Belütigungsvorrichtung in Form eines Handgriffes J3 über einen Drehzapfen 14 schwenkbar angelenkt ist, welcher in Axialrichtung durch Schnapp-

ringe 15 gehaliert wird. Der Handgriff 13 betätigt beim Verschwenken eine zweistufige Hydraulikpumpe 16, die ihrerseits einem Stellmotor 17 Druckflüssigkeit zur Durchführung des Schweißvorganges an einem Satz von Druckstücken 18 zuführt. Somit ist zwischen dem Griff 13 und den Druckstücken 18 eine veränderliche, zweistufige hydraulische Kraftverstärkung vorgesehen.

Das Gehäuse 12 besteht aus zwei im wesentlichen zylindrischen Gehäuseteilen 19 und 21. Das Gehäuseteil 21 ist mit einem Ansatz 22 versehen, der zwischen zwei Ansätzen 23 und 24 des Gehäuseteiles 19 einsitzt (Fig.4). An den Ansätzen 22, 23 und 24 sind miteinander fluchtende Bohrungen 25 bzw. 26 bzw. 27 ausgebildet. Ein Drehzapfen 28 verläuft durch die Bohrungen 25,26 und 27 end verbindet die Gehäuseteile 19 und 21 schwenkbar miteinander. An den entgegengesetzten Enden des Drehzapfens 28 sind Schnappringe 29 und 31 angeordnet, die den Drehzapfen in Axialrichtung festlegen·..

Die Gehäuseteile 19 und 21 werden durch ein Gesperre 32 in der in den Figuren gezeigten Schließlage gehalten. Das Gesperre 32 enthält einen Riegel 33, der zwischen zwei nach außen verlaufenden Armn 34 und 35 des Gehäuseteils 19 mittels eines Drehzapfens 36 schwenkbar angeordnet ist, welcher durch eine Bohrung 37 im Riegel 33 und durch entsprechende Bohrungen in den Armen 34 und 35 verläuft. Der Drehzapfen 36 wird in Axialrichtung durch Schnappringe 38 gehaltert.

Der Riegel 33 ist zwischen der in den Figuren gezeigten Sperrlage und einer Entriegelungslage verschwenkbar. In der Sperrlage wirkt der Riegel 33 mit einer Schulter 39 an einer Verlängerung 41 des Gehäuseteils 21 zusammen. Hierdurch werden die Gehäuseteile 19 und 21 in der Schließlage gehalten. Wenn die Gehäuseteile 19 und 21 aus den weiter unten erläuterten Gründen geöffnet werden sollen, wird der Riegel 33 in die Entricgelungslage verschwenkt, in der er von der Schulter 39 getrennt ist. Daraufhin kann das Gehäuseteil 19 um den Drehzapfen 28 gegenüber dem Gehäuseteil 21 verschwenkt werden. Ein Stift 42, der sich durch pine Bohrung im Gehäuseansatz 22 erstreckt, wirkt mit den Ansätzen 23 und 24 des Gehäuseteil 19 zusammen, um den Öffnungsweg zu begrenzen.

Das Gehäuse 12 umfaßt ferner ein Pumpengehäuse 43, das vom Gehäuseteil 21 auf Abstand gehalten isl. Zwei Vcrstärkungsblcchc 44 und 45, die durch Zylinderknpfschra'.ibcn 46 zusammengehalten werden, überbrücken den Zwischenraum zwischen dem Pumpcngchäusc 43 und dem Gehäuseteil 21 und verbinden diese miteinander.

Die zweistufige Pump·* enthält eine erste Bohrung 47 im Pumpengehäuse 43, die im wesentlichen senkrecht zur Achse des Dreh/.apfins 14 verläuft, diese Achse jedoch nicht schneidet. Am unteren F.ndc der Bohrung 47 ist koaxial eine Bohrung 48 geringeren Durchemssers ausgebildet, hin Ir.nenkolbcn 49 erstreckt sich durch die Bohrung 47 und ist gleitend in der Bohrung 48 abgestützt. Am äußeren Ende des Inncnkolbcns 49 ist in der Bohrung 47 eine Dichtung 50 angeordnet, die dichtend mit dem Innenkolben 49 zusammenwirkt. Am oberen linde isl der Inncnkolbcn 49 mit einem vergrößerten Ansät/ 51 versehen. Dieser Ansät/ 11 verläuft durch eine mittlere öffnung im Griff 13 in der Nähe des Drehzapfens 14. hin Drehzapfen 52 erstreckt sich durch eine Bohrung im Ansatz 51 und durch entsprechende Bohrungen im Griff 13. Bei einem Verschwenken des Ciriffs 13 um den Drehzapfen 14 wird somit der Inncnkolbcn 49 in der Bohrung 48 hin- bzw. herbewegt. Ein Außenkolben 53 ist mit einer Bohrung 54 versehen, durch die der Außenkolben 53 gleitend mit dem lnnenkolben 49 zusammenwirkt. Am Außenumfang ist der Außenkolben 53 gleitend in der Bohrung 47 gelagert. Der Außenkolben 53 ist an seinem unteren Ende mit einem Gewinde 55 versehen, auf das ein Kolbenkopf 56 aufgeschraubt ist, der ebenfalls gleitend in der Bohrung 47 sitzt. Zwischen dem Außenkolberi 53 und dem Kolbenkopf 56 ist eine Dichtung 57 zusammengepreßt, die dichtend mit der Bohrung 47 zusammenwirkt.

Das obere Ende des Außenkolbens 53 verläuft durch die Miltelöffnung des Griffs 13 und umgreift den Ansatz 51 gabelförmig. Im gabelförmigen Abschnitt des Außenkolbens 53 sind Längsschlitze 58 ausgebildet, in denen der Drehzapfen 52 gleitend sitzt, wodurch sich aus den wetter unten erläuterten Gründen eine Totgangverbindung zwischen dem Griff 13 und dem Außenkolben 53 ergibt. Zwischen dem Innenkolben 49 und dem Kolbenkopf 56 sitzt eine Feder 59, die an einer Schulter des Innenkolbens 49 angreift und den Außenkolben 53 gegenüber dem Ir .cnkolben 49 nach unten drückt.

Im Bereich der Dichtung 50 schneidet eine Bohrung 60 die Bohrung 47. Die Bohrung 60 wird ihrerseits durch eine Bohrung 61 geschnitten, die senkrecht zur Bohrung 60 und parallel zur Bohrung 47 verläuft. Ein Rückschlagventil 62 ist in der Bohrung 61 angeordnet und dienl auf die weiter unten beschriebene Weise zur Steuerung des Hydraulikstroms von der Bohrung 60 in die Bohrung 61.

Eine Bohrung 63 schneidet die Bohrung 61 sowie eine Bohrung 64 verringerten Durchmessers, die am unteren Ende der Bohrung 48 ausgebildet ist. Im Bereich der Schnittstelle der Bohrungen 63 und 64 befindet sich ein konischer Ventilsitz 65. Der Ventilsitz 65 ist am Encje einer Bohrung 66 vergrößerten Durchmessers angeordnet, welche bei 67 aufgebohrt ist. Im Abschnitt 67 sitzt eine Spannschraube 68 mit einer öffnung 69, die einen Hydraulikstrom durch die Spannschraube 68 gestattet. Die Spannschraube 68 wirkt mit einer Schraubenfeder 71 zusammen, die an einer Ventilkugel 72 anliegt und diese gegen den Ventilsitz 65 drückt.

nine Leitung 70 ist mit Endanschlüssen 73 und 74 versehen, wobei der Endanschluß 73 eine Strömungsmitlclverbindung zwischen der Rohrleitung 70 und der Bohrung 66 und der Endanschluß 74 eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Rohrleitung 70 und einer im Gehäuseteil 2) ausgebildeten Bohrung 75 herstellt.

Die Bohrung 75 schneidet eine Bohrung 76 vergrößerten Durchmessers im Gehäuseteil 21. Ein weiterer unten im einzelnen beschriebener Stellkolben 77 sit/t gleitend in der Bohrung 76. Die Bohrung 75 wird durch zwei Bohrungen 78 und 79 geschnitten. In der Bohrung 78 ist ein Überdruckventil 81 angeordnet, das einen Vcn.iikörper 82 enthält, der /ur Steuerung des Ströinungsmittelstroms durch die Bohrung 78 mit einem Ventilsitz 83 zusammenwirkt. Eine Schraubenfeder 84 wirkt mit einem Ventilkörper 82 zusammen und drück· diesen in die Schließtage. Hin Einstellstopfen 85, der mit einer Gewindeöffnung 86 am äußeren Ende der Bohrung 78 vcrschraubl isl, stützt die Feder 84 ab. Der Kinstcllstopf.cn 85 dient /ur flinstcllung der Vorspannung der Feder 84 und somit des Ansprechsdr^cks, bei dem sich das Ventil 81 öffnet. Vorzugsweise ist der Kopf des Ventilkörpers 82, der mit dem Ventilsitz 83 zusammenwirkt, in Querrichtung verschiebbar, so daß ein guter Sitz iiewahrleiMet wird, ohne daß extrem enge Toleranzen eingehalten werden müssen.

In der Öffnungslage des Überdruckventils 81 kann das Mydraulikmittcl aus der Bohrung 78 über eine Querbohrung 87 zu einem Vorratsrohr 88 großen Durchmessers strömen. Das Vorratsrohr 88 liegt /wischen dem Gehäuseteil und dem Pumpengehause 43. An den Einden des Vorratsrohres 88 sind O-Ringdichtungen 89 angeordnet, die eine gute Abdichtung mit dem Gehäuseteil 21 bzw. dem Pumpengehäuse 43 sicherstellen. Am Pumpengehäusc 43 steht das Vorratsrohr 88 mit einer Bohrung in Verbindung, welche in ' einen Kanal 90 geringeren Durchmessers übergeht, der die Bohrung 48 durchsetzt. Arn einen Hübende des Inncnkolbens 49 im der Kanal W mit der Bohrung 48 verbunden. In anderen Hublagen des Innenkolbens 49 unierbricht der Kolben 49 die Verbindung zwischen ■ dem Kanal 90 und der Bohrung 48.

Kin zweiter Kanal 9), der die am einen F-!ride des Vorratsrohres 8» ausgebildete Bohrung schneidet, verläuft schräg zum ersten Kanal 90. Dieser Kanal 91 schneidet seinerseits eine durch einen Stopfen ver- ' schlosserte Bohrung 92. Die Bohrung 92 steht mit einem Kanal 93 in Verbindung, der in die Bohrung 47 verläuft. Somit besteht über den Kanal 91, die Bohrung 92 und den Kanal 93 eine Verbindung zwischen dem Vorratsrohr 88 und der Bohrung 47.

Der Kanal 87 erstreckt sich mit einer Verlängerung 94 über die Verbindungsstelle mit dem Ventil 81 hinaus, wobei die Verlängerung 94 den Kanal 79 schneidet. Ein Entlastungsventil 95 enthält einen Ventilkörper 96, der mit einem Sitz 97 zusammenwirkt, welcher im Bereich ^;i der Verbindungsstelle der Kanäle 79 und 75 ausgebildet ist. Der Ventilkörper 96 wirkt mit dem Schaft 98 eines Drehknopfes 99 zusammen, durch den die Lage des Ventilkörpers % festgelegt wird. Der Ventilkörper 96 vermag sich jedoch gegenüber dem Schaft 98 in Querrichtung zu verschieben, so daß er sich gegenüber dem Ventilsitz 97 zu zentrieren vermag. Wie bereits in Verbindung mit dem Überdruckventil 81 erwähnt wurde, gewährleistet diese freie Verschiebbarkeit bei geringen Herstellungskosten eine gute Abdichtung. Der rir-hl/nnrvf QCI npthojl oinnti Γ".ο<ι. inrtna hci-h nil I 101 flPT mit einer Gewindebohrung 102 im Gehäuseteil 21 verschraubt ist.

Bevor die Arbeitsweise des Druckstempelsatzes 18 beschrieben wird, w ird die Betriebsweise der Hydraulikpumpe 16 und des Stellmotors 17 kurz erläutert. F i g. 2 zeigt die Anordnung am Hubumkehrpunkt der Pumpe 16. An dieser Stelle haben sowohl der Innenkolben 49 als auch der Außenkolben 53 und der zugehörige Kolbenkopf 56 i'.re Hubendlagen erreicht. Infolge der ' Bewegung des Innenkolbcns 49 relativ zum Außenkolben 53 ist ferner die Feder 59 zusammengedrückt, wie dies weiter unten beschrieben wird. Um den nächsten Pumpvorgang durchzuführen, wird der Griff 13 im Uhrzeigersinn um den Drehzapfen 14 verschwenkt. Da der Innenkolben 49 unmittelbar mit dem Griff 13 verbunden ist. vird zuerst der Innenkolben 49 aus der Bohrung 48 herausgezogen. Zu Beginn dieser Hubbewegung des Innenkolbens 49 setzi der Rückhub des Außenkolbens 53 und des zugehörigen Kolbenkopfes 56 noch nicht ein und die Feder 59 expandiert. Wenn der Zapfen 52 das F.nde der Längsschlitze 58 erreicht, werden der Außenkolben 53 und der zugehörige Kolbenkopf 56 gemeinsam mit den Innenkolben 49 ausgefahren.

Während dieser Hubbewegung unterbindet das Rückschlagventil 72 einen Hydraulikrückstrom aus der Bohrung 66 in die Bohrung 48. Etwas Hydraulikmittel kann jedoch über den Kanal 90 am Innenkolbcn 49 vorbei in den durch den Riickhub des Innenkolbcns 49 geöffneten Abschnitt der Bohrung 48 eindringen. Wenn der Innenkolben 49 so weit ausgefahren ist. daß das Ende des Kanals 90 freiliegt, füllt sich die Bohrung 48 vollständig mit Hydraulikmitlcl, das aus dem Vorratsrohr 88 einströmt. Die Bohrung 47 wird ebenfalls mit Hydraulikmittcl aus dem Vorratsrohr 88 gefüllt, und zwar über den Kanal 91, die Bohrung 92 und den Kanal 93.

Wenn der Griff 13 wieder entgegen den Uhrzeigersinn um den Drehzapfen 14 nach unten gedrückt wird, verschieben sich der Innenkolbcn 49 und der Außcnkolben 53 gemeinsam. Zwar befindet sich der Zapfen 52 am äußeren F.nde des Schlitzes 58, jedoch ist der Außcnkolben 53 über die Feder 59 mit dem Innenkolben 49 gekoppelt. Der Kolbcnkopf 56 verdrängt ein großes iiyurauiikvoiumeii aus uei Bumuiig 47 iii ucii Kanal 6C und am Rückschlagventil 62 vorbei in den Kanal 61. Dieses Hydraulikmittel strömt dann über den Kanal 63 am Rückschlagventil 72 vorbei und betätigt den Druckstcmpelsatz 18 auf die unten beschriebene Weise. Der Gegendruck im Vorratsrohr 88 verhindert einen Hydraulikrückstrom aus der Bohrung 47 in das Vorratsrohr 88.

Gleichzeitig verdrängt der Innenkolben 49 Hydraulikmitte! jus der Bohrung 48 über den Kanal 63 am Rückschlagventil 72 vorbei, um ebenfalls den Druckstempelsatz zu betätigen. Wenn der am Stellmotor 17 angreifende Hydraislikdruck einen vorgegebenen Wert erreicht, der durch die Vorspannung der Feder 59 eingestellt wird, wird durch den Kolbenkopf 56 kein weiteres Strömungsmittel verdrängt und lediglich der Innenkolben 49 ist noch wirksam. F-alls ein zu hoher Hydraulikdruck erzeugt wird, öffnet sich das Überdruckventil 81 und gestattet einen Rückstrom in da< Vorratsrohr 88. Falls ferner der Druckstempelsatz 18 in die voll geöffnete Lage zurückgestellt werden soll, wire das Entlastungsventil 95 gedreht, so daß der Ventilkör per 96 durch den daran anliegenden Druck geöffnel wird und Hydraulikmittcl in das Vorratsrohr 8f zurückströmen kann.

Der Druckstückesatz 18. der am deutlichsten in F i g. f gezeigt ist. besteht aus einem ersten Paar Druckstücki 105, 106 und einem /weiten Paar Druckstücke 107, 1Of (F i g. 5). Die Druckstücke 105 und 106 sind mit einandei entsprechenden Druckflächen versehen, in denen Nuter 109 und 111 ausgebildet sind. Die Nuten 109 und 111 bilden eine Ausnehmung, durch die ein nicht gezeigte] Draht erfaßt wird, wenn die einander entsprech nder Druckflächen der Druckstücke 105 und 106 miteinandei in Eingriff sind. Ebenso sind die Driickstücke 107 unc 108 mit Nuten 112 bzw. 113 versehen, die ein< Ausnehmung zur Aufnahme eines Drahtes oder Kabel: bilden. Die Druckstücke 105 und 106 sind mi Seitenflächen 114 und 115 versehen, die entsprechende! Seitenflächen 116 und 117 der Druckstücke 107 und 101 zugekehrt sind. In jeder der Seitenflächen 114, 115, IK und 117 sind aus den weiter unten erläuterten Gründe! Aussparungen 118 zur Aufnahme überschüssige! Materials ausgebildet.

Auf der Ober- und Unterseite ist das Druckstück \(H mit mittleren, schräg ausgebildeten Ausnehmungen 11! versehen. Am Druckstück 105 sind entsprechen! ausgebildete Nasen 121 angeordnet, die in dl· Ausnehmungen 119 eingeführt werden können, um da Druckstück 105 gegenüber dem Druckstück 106 in eine parallel zur Achse eines in den Nuten 109 und 11

festgespannten Drahtes verlaufenden Kiehtiing festzulegen. Die Druckstücke 105 und 106 sind jedoch zusammen- und ,uiseinandersehiebbar. In ähnlicher Weise sind am Druckstock 108 Ausnehmungen 122 ausgebildet, in die entsprechende Nasen 123 des Druckstücks 107 verlaufen, um die Dnckstücke 107 und 108 in A ialrichtung relativ zueinander ^restzulegen.

Die Druekstückc 105 und 107 sind /wischen Haltcplattcti 124 und 125 gehaltert (F-" i g. 2. 5 und 6). Die llalteplaftcn 124 und 125 sind an Abflachurr^n 126 und 127 einer Verlängerung 128 des Stellkolbcns 77 festgespannt. Diese Bauteile werden durch die Zylinderschrauben 129 und llaltestifte 131 zusammengehalten.

(■in Kragen 132 umgreift die Platten 124 und 125 und verstärk! die Halterung der Platten 124, 125 an der Kolbenverlängerung 128. Der Kragen 132 ist mit einer Bohrung 133 versehen, in der ein Haltestift 134 sitzt. Der Haltcstift 134 ist in eine Bohrung 135 der Gehäuseverlängerung 41 eingetrieben. Somit ist der Kragen gegen eine Axialverschiebung gegenüber der Gehäusebohrung 76 gesichert.

Die Druckstücke 106 und 108 liegen zwischen zwei Platten 136 und 137 (F i g. 2, 5 und 7). Die Platten 136 und 137 sind durch Zylinderschrauben 140 und llaltestifte 142 an einer Verlängerung 138 eines V-förmigen Einsatzes 139 befestigt. Der Einsatz 139 ist mit einem zylindrischen Abschnitt 141 versehen, der in einer Bohrung 142 des Gehäuseteils 19 sitzt. Durch eine Bohrung 144 in einer Stirnwand des Gehäuseteils 19 verlauf eine Zylinderkopfschraube 143, die mit einer Gewindebohrung 145 im Einsatz 139 verschraubt ist. um den Einsatz 139 in Axialrichtung fest mit dem Gehäuseteil 19 zu verbinden.

Die Druckstücke 105 und 107 sind mit winklig angestellten Anlageflächcn 151 und 152 (Fig. 3 und 5) versehen, die mit entsprechenden, winklig angestellten Anlageflächen 153 und 154 der Kolbenverlängerung 128 zusammenwirken. Die Kolbenverlängerung 128 besteht tatsächlich aus einem V-förmigen Einsatz, durch den die Druckstücke 105 und 107 auf die unten beschriebene Weise betätigt werden. Auf ihrer Ober- unu Unterseite sind die Druckstucke l95 und i07 mit geneigten Nuten 156 iind 157 verschen. An den Platten 125 und 124 sind jeweils Stiftpaare 158 und 159 befestigt, die sich in die Nuten 156 bzw. 157 erstrecken, um die Druckstücke 105 und 107 bezüglich der aus den Platten 124, 125 und dem V-törmigen Einsatz 128 bestehenden Anordnung zu positionieren. Infolgedessen vermögen sich die Druckstücke 105 und 106 in einer parallel zu ihren geneigten Anlageflächen 151 und 152 verlaufenden Richtung zu bewegen.

In ähnlicher Weise sind die Dnickstücke 106 und 108 gegenüber dem V-förmigen Einsatz 139 und den Platten 136 und 137 positioniert. So sind auf der Ober- und Unterseite des Druckstücks 106 Nuten 161 und auf der Ober- und Unterseite des Druckstücks 108 obere und untere Nuten 162 ausgebildet. Mit den Nuten 161 und 162 wirken Stiftpaare 163 bzw. 164 zusammen, die an den Platten 136 und 137 befestigt sind. Hierdurch wird sichergestellt, daß die Druckstücke 106 und 108 genau positioniert sind, sich jedoch in einer parallel zu den geneigten Anlageflächen 165 und 166 der Druckstücke 106 bzw. 108 verlaufenden Richtung frei verschieben können. Die geneigten Anlageflächen 165 und 166 wirken mit entsprechend geneigten Anlageflächen 167 und 168 des V-förmigen Einsatzes 139 zusammen.

An den einander zugekehrten Enden der Anlageflächen 151 und 152 sind die Druckstempel 105 und 106 mit schräg verlaufenden Führungsflächen 171 und 172 versehen. Die F'ührungsflächen 171 und 172 wirken mit entsprechenden Führungsflächen 173 und 174 eines Stößels 175 zusammen (F ig. 3). Dor Stößel 175 ist . gleitend in einem erweiterten Kanal 176 des Stellkolbens 77 angeordnet. Eine Schraubenfeder 177, die am Stößel 175 anliegt, wird durch einen Einstellstopfen 178 vorgespannt, welcher mit einer Gewindebohrung 179 des Stellkolbens 77 verschraubt ist, um den Stößel 175

ι» noimalcrwcise in die in den Figuren gezeigte Ausfahrlage /u drücken. Ein /weiter Stopfen 181 verschließt die Gewindebohrung 179 an ihrem äußeren Ende und verhindert eine I lydraulikleckage aus der Gehäusebohrung 76 und dem Stellkolbcn 77.

Ii Die Druckstückc 106 und 107 sind ebenfalls mit geneigten Führungsflächen 182 und 183 versehen, die mit geneigten Führungsflächen 184 und 185 eines zweiten Stößels 186 zusammenwirken. Der Stößel 186 ist gleitend in einer erweiterten Bohrung 187 im

_'i> V-förmigen Einsatz 139 angeordnet. Eine Schraubenfeder 188 liegt am zweiten Stößel 186 und an einem Stopfen 189 an, der mit dem V-förmigen Einsatz 139 verschraubt ist. Die Feder 188 drückt den Stößel 186 in die voll ausgefahrene Lage.

.ι Eine Schraubenfeder 191 umgreift den Stcllkolben 77 (Fig. 2). Die Schraubenfeder 191 ist zwischen dem Kragen 132 und einer Schulter 192 abgestützt, die am oberen Ende des Stellkolbens 77 ausgebildet ist. Die Feder 191 drückt den Stellkolben 77 in die äußerst

m rechte Stellung, in der zwei Flansche 193 und 194 der Platten 124 und 125 mit dem Kragen 132 zusammenwirken. Die Kraft der Feder 191 wirkt dem Hydraulikdruck in der Bohrung 76 entgegen. Ein Dichtring 195 ist in einer Nut 196 des Stellkolbcns 77 angeordnet, um die

Γ· Bohrung 76 abzudichten.

Eine Klemmvorrichtung, die am deutlichsten in den F i g. 1 und 4 gezeigt ist, dient dazu, die Enden der zu verschweißenden Drähte oder Kabel während des Schweißvorgangs auf die unten beschriebene Weise zu

•an erhalten. Die Klemmvorrichtung enthält ein Gehäuse 201 mit einer Zylinderbohrung 202. welche gleitend auf eitlem /.ViIIIUIlSv-MCIl A'u3V_!llllii 203 Jv.3 G C I lüü 3C tC i ι 3 ί 0 gelagert ist. Beidseitig des Gehäuseteil 19 ist das Klemmgehäuse 201 mit Ansätzen 204 und 205 versehen,

■*■> in denen jeweils Bohrungen ausgebildet sind, von denen lediglich die Bohrung 206 sichtbar ist. Klemmfinger 208, 209, 211 und 212 sind jeweils mit einem zylindrischen Schaft 207 versehen, der drehbar in der jeweiligen Bohrung 206 gelagert ist.

■ji) Die Klemmfinger 208 und 209 sind mit nach unten vorstehenden Stiften 213 und 214 versehen, die in einer quer verlaufenden Nut 215 eines etwa L-förmig ausgebildeten Entriegelungsstucks 216 sitzen. Das Entriegelungsstück 216 ist gleitend in einer Nut 217 im

"il Ansatz 204 des Klemmgehäuses 201 gelagert. Eine entsprechende Anordnung ist für die Kiemmfinger 211 und 212 vorgesehen. Infolgedessen ist die diesen Klemmfingern 211 und 212 zugeordnete Anordnung nicht im einzelnen beschrieben und mit den gleichen

ω Bezugszeichen versehen, in einer Bohrung 218 am Boden jedes Ansatzes sitzt eine Schraubenfeder 220, die mit den Entriegelungsstücken 216 zusammenwirkt und diese nach außen drückt. Die Verschiebung in dieser Richtung wird durch die Anlage eines der Klemmfinger

6ϊ an einem Stift 219 begrenzt.

Die gesamte Klemmvorrichtung einschließlich des Klemmgehäuses 201 ist gleitend auf dem Gehäuseteil 19 abgestützt. Eine flach gebogene Rückstellfeder 221 ist in

der Mitte durch eine Schraube 22 und eine Beilagscheibe 223 am Gehäuseteil 19 befestigt. Die leder 221 ist im wesentlichen in Radialrichtung geschlitzt und die dadurch gebildeten Federfinger wirken mit einer Schulter 224 am Ende des Klcmmgehäuses 201 zusammen.

Betriebsweise

Gemäß den Figuren befinden sich die Druckstücke 205, 206, 207 und 208 des Schweißgeräts in der zurückgezogenen Stellung. In dieser Stellung werden die Enden der zu verschweißenden Drähte oder Kabel in die durch die Nuten 109 und 111 bzw. 112 und 113 begrenzten Ausnehmungen eingeführt. Zu diesem Zweck werden die Entriegcliingsstüeke 216 niedergedrückt, so daß die Klemmfinger 208, 209, 211 und 212 in Öffnungsrichtung verschwenken. Die Drahtenden werden derart eingeschoben, daß sie an der Verbindungsstelle der einander entsprechenden Flächen der Druckstueke iÖ5 und iOb und der Druckstueke 1Ö7 und 108 aneinanderstoßen, woraufhin die Entriegelungsstükke 216 losgelassen werden und die Klemmfinger 208, 209, 211 und 212 die Drahtenden festklemmen und sichern.

Dann wird das Entlastungsventil 95 in die in den Figuren gezeigte Schließlage verstellt und der Griff 13 betätigt. Wie bereits erwähnt, wird bei einem Verschwenken des Griffs 13 Hydraulikmittel sowohl durch d:n Innenkolben 49 als auch durch den Kolbenkopf 56 des Außenkolbens am Rückschlagventil 72 vorbei in die Bohrung 76 gedrückt. Anfangs wird die Hauptmenge des Elydraulikmittels durch den Kolbenkopf 56 verdrängt. Da dieser Kolbenkopf eine größere wirksame Stirnfläche aufweist, wird das Hydraulikmittcl in einer größeren Menge, jedoch mit einem geringeren Druck als durch den Innenkolbcn 49 verdrängt. Dieser !lydraulikdruck wirkt auf den .Stellkolben 77 entgegen der Feder 191 und bewirkt, daß sieh die V-förmige Kolbenverlängerung 128 dem V-förmigen Einsatz 138 nähert. Wenn sich die beiden V-förmigen Stücke 128, 138 aufeinander zu bewegen, wirken deren geneigte Flächen auf die entsprechend geneigten Flächen der rin.^L tiiirUo ιης in*, tm ..„a mo -„ A^n ,i;„

Druckstücke kraftbeaufschlagt werden. Zunächst verhindern die Stößel 175 und 186, daß sich die Druckstücke 105 und 106 zu den Druckstücken 107 und 1C8 hin bewegen. Die Kraft der Federn 177 und 188 ist größer als die anfänglich vom Stellmotor 17 aufgebrachte Betätigungskraft. Somit werden die Druckstückpaare 1C5, 106 und 107, 108 zunächst zusammengerückt, bis ihre Druckflächen aneinander anliegen. Daraufhin sind die jeweiligen Drahtenden in den zugehörigen Nuten festgeklemmt.

Die anfängliche Schließbewegung der Druckstücke 105, 106 und 107, 108 erfolgt mit einer sehr hohen Geschwindigkeit, jedoch infolge der oben beschriebenen Funktionsweise des Kolbenkopfes 56 mit einer verhältnismäßig geringen Betätigungskraft. Wenn die Druckstücke 105, 106 und 107, 108 aneinander anliegen, ist zu ihrer weiteren Verstellung eine größere Betätigungskraft erforderlich. Der Kolbenkopf 56 vermag diese größere Betätigungskraft nicht zu erzeugen und die Feder 50 gibt nach, so daß lediglich noch der Innenkolben 49 Hydraulikmittel in die Bohrung 76 drückt. Infolge seiner kleinen Stirnfläche erzeugt der Kolben 49 einen äußerst hohen Strömungsmitteldruck.

Wenn die Pumpbewegung des Griffs 13 fortgesetzt wird, steigt der am Stellkolben 77 angreifende Hydraulikdrucl' so weit an, daß die Kraft der Federn 177 und 188 überwunden wird und die geschlossenen Druckstückpaare 105, 106 und 107, 108 zusammengedrückt werden. Da der Draht in diesen Druckstücken festgeklemmt wurde, ergibt sich in üblicher Weise an den Drahtenden eine Stauchung. Das überschüssige Material des gestauchten Metalls wird in die Druckstückaussparungen 118 verdrängt.

Das Überdruckventil 81 verbleibt in der Schließlage, bis dessen Ansprechdruck im Zylinder 76 überschritten wird. Daraufhin öffnet sich das Ventil 81, so daß bei einer weiteren Pumpwirkung des Kolbens 49 lediglich llydiaulikmittel zum Vorratsrohr 88 zurückgefordert wird. Somit wird die durch den Stellmotor 17 auf die Druckstücke 105, 106, 107 und 108 und auf die von diesen Druckstücken erfaßten Drähte ausgeübte Kr^. i durch den Ansprechdruck begrenzt, auf den da:. Von'il 81 eingestellt ist.

Die Kicmmfinger 2ÖS, 2Ö9, 2i i und 2ί2 ermöglichen während des oben beschriebenen Vorgangs eine Verschiebung der Drahtenden nach innen. Die Mittellinien der durch die Nuten 109, 111 und 112, 1Π begrenzten Druckstückausnehmungen bewegen sich in Axialrichtung gegenüber dem Griff. Während dieser Axialverschiebung verschiebt sich die gesamte Klemmvorrichtung entgegen der Kraft der Feder 221.

Nachdem die Druckstücke vollständig zusammengeschoben sind und die anfängliche Stauchung beendet ist, wird das Entlastungsventil 95 geöffnet, so daß der Hydraulikdruck in der Zylinderbohrung 76 abgebaut wird. Daraufhin drückt die Feder 191 den Stellkolbcn 77 in die Ausgangslage und die Stößel 175 und 186 bewirken, daß sich die Druckstücke zurückschieben. Wenn die Druckstücke 105, 106, 107 und 108 zurückgeschoben werden, verhindern die Klemmfingcr 208, 209, 211 und 212, daß sich die miteinander verbundenen Drahtenden gemeinsam mit den Druckstücken auseinanderbewegen. Somit werden die miteinander verbundenen Drahtenden nicht mit Zugspannungen belastet. Anschließend werden auf die oben beschriebene Weise weitere Stauchungen d -rchgeführt. hie ninf» uiiip <schu/pißvrrhindiinf erzielt wird. Daraufhin wird das Gesperre 32 entriegelt und das Gehäuseteil 19 in die Öffnungslage verschwenkt, so daß die verschweißten Drahtenden entfernt werden können. In der Öffnungslage des Gehäuses kann ferner überschüssiges, zwischen den Druckstückflächen befindliches Material entfernt und die Druckstückflächcn können geprüft werden. Erforderlichenfalls können auch die Druckstükke leicht ausgetauscht werden.

Das Schweißgerät läßt sich bequem handhaben und handbetätigen, und zwar infolge der hydraulischen Kraftverstärkung. Aufgrund der besonderen Anordnung des Innenkolbens 49 sowie des Außenkolbens 53 und des zugeordneten Kolbenkopfes 56 bildet die Pumpe 16 eine Pumpe veränderlicher Fördermenge. Anfänglich verdrängt die Pumpe große Fördermengen bei niedrigem Druck. Infolgedessen werden die Druckstücke mit hoher Geschwindigkeit geschlossen, ohne daß der Griff 13 weit verstellt werden muß. Die letzte Bewegungsphase der Druckstücke wird jedoch infolge der durch den kleinen Innenkolben 49 erzielten Verstärkung bei einem sehr hohen Druck durchgeführt. Die Druckstücke können in einfacher Weise ausgewechselt und untersucht werden, und es wird ein äußerst kompaktes Gerät geschaffen. Außerdem ist die Kraft, die auf die Druckstücke und die verschweißten

Werkstücke ausgeübt wird, auf einen vorgegebenen Wert begrenzt. Die beschriebene Anordnung IaIM sich auch mit Vorteil in mechanisch betätigten Maschinen verwenden, wobei in diesem F-all die erfindungsgemäße Einrichtung derart ausgebildet wird, daß die Druckkraft, die von Maschinen mit rein mechanischen Vorrichtungen zur betätigung der Druckstücke aufgebracht wird.

begrenzt wird.

Für manche Anwent'ungsfälle kann es zweckmäßig sein, die Bauteile auf andere Weise anzuordnen. So können die Druckstücke und die ihnen zugeordneten Gehäuseteile gegenüber dem Vorratsieil des handbetätigten Pumpenabschnitts schräg geneigt s<-in. was für manche Anwendungsfälle zweckmäßiger sein mag.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schweißgerät zum stirnseitigen Kaltpreßschweißen zweier stabförmiger Werkstücke, mit vier zum Erfassen und Stauchen der Werkstücke , dienenden Druckstücken und einer handbedienbaren Betätigungsvorrichtung, die in einer ersten Arbeitsstufe jeweils zwei Druckstücke zum Erfassen der beiden Werkstücke aufeinander zu senkrecht zu den Werkstückachsen und anschließend in einer κι zweiten Arbeitsstufe die beiden die Werkstücke erfassenden Druckstückpaare zum Stauchen der Werkstücke aufeinander zu in Richtung der Werkstückachsen bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragung von der ι; Betätigungsvorrichtung (13) auf die Druckstücke (18) über eine zweistufige Hydraulikpumpe (16) erfolgt, die in der ersten Arbeitsstufe eine relativ große Flüssigkeitsmenge bei relativ niedrigem Druck und in der zweiten Arbeitsstufe eine kleinere jo FlüssigkekiiTienge bei größerem Druck zur Betätigung der bruckstücke (18) fördert.

2. Schweißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (16) einen ersten Kolben (48) mit einer relativ kleinen wirksamen _·; Druckfläche und einen zweiten Kolben (53, 56) mit einer größeren wirksamen Druckfläche aufweist.

3. Schweißgerät nach Anspruch 2, bei der die Betätigungsvorrichtung einen Handgriff aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (49) m unmittelbar mit dem Handgriff (13) und der zweile Kolben (53. 56) mit dem Handgriff (13) über eine Totgangverbindung (52, 58) und Federglieder (59) verbunden ist.