DE2412088A1 - Elektrodeneinheit und elektrodenbalken fuer gitterschweissmaschinen - Google Patents

Description

Patentanwalt* 13. Mär Z 19 74

Dipl. - Ing. H. MITSCHERLICH
Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN

Br. rar. nat. W. K Ö R B E R
Dipl. - Ine- J. SCHMIDT-EVERS
8 MÜNCHEN 22, Steinsdorfstr. 10

EVG Entwicklungs- u. Verwertungsgesellschaft m.b.H. in Graz , Vinzenz-Muchitsch-Strasse 36

Patentanmeldung

ElektrOdeneinheit und Elektrodenbalken für Gitterschweißmaschinen

Die Erfindung betrifft Elektrodeneinheiten für den Elektrodenbalken von Gitterschweißmaschinen, bei welchen die je eine obere Elektrode samt Elektrodenhalter und Elektrodenstößel umfassenden Elektrodeneinheiten mittels des Elektrodenbalkens gemeinsam anhebbar und absenkbar sind und in abgesenkter Lage individuell mittels Andrückfedern od.dgl. gegen die auf den unteren Elektroden aufliegenden gekreuzten Gitterdrähte gedruckt werden. Ferner betrifft die Erfindung einen neuartigen Elektrodenbalken für die erfindungsgemäßen Elektrodeneinheiten_o

—2—

409885/0827

Die erfindungsgemäßen Elektrodeneinheiten und Elektrodenbalken sollen insbesondere bei Feindraht-Gitterschweißmaschinen Anwendung finden. In diesen wird üblicherweise an eine Schar von parallelen Längsdrähten ein mäanderartig quer zu diesen hin- und hergeführter Querdraht angeschweißt. Wegen der Feinmaschigkeit der üblichen Feindrahtgitter müssen die einzelnen Elektroden dicht benachbart in einer Reihe angeordnet werden, wodurch ihre Abkühlung in den Schweißpausen erschwert wird. Als" Folge davon ergibt sich eine Beschränkung der maximal verarbeitbaren Drahtstärken und der maximal anwendbaren Schweißgeschwindigkeit .

Es ist schon versucht worden, die am unteren Ende der Elektrodenstößel vorgesehenen, die Elektroden als Einsätze aufnehmende Elektrodenhalter hohl auszubilden und in einen Kühlmittelkreislauf einzubeziehen. Die innerhalb eines Elektrodenhalters verfügbare Wärmeaustauschfläche ist gedoch zu klein, um das aufgezeigte Problem auf diese Weise befriedigend zu lösen. Überdies bereitet es Schwierigkeiten, den Anschluß für die Stromzufuhr zum Elektrodenhalter so anzuordnen, daß er den Anschluß für den Kühlmittelkreislauf nicht stört.

Die Erfindung zielt darauf ab, die geschilderten Schwierigkeiten zu beheben und für Gitterschweißmaschinen der einleitend angegebenen Art Elektrodeneinheiten zu schaffen, deren Elektroden gut gekühlt und auf einfache Weise mit den elektrischen Anschlüssen versehen werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Elektrodenstößel hohl ausgebildet und in einen Kühlmittelkreislauf einschaltbar ist und daß er aus thermisch und elektrisch gut leitendem Material besteht und ein Anschlußorgan für den elektrischen Schweißstromkreis trägt. Der Anschluß für den Kühlmittelkreislauf ist vorzugsweise am Elektrodenhalter vorgesehen, der über einen Kühlmittelkanal mit dem Hohlraum im Elektrodenstößel kommuniziert.

409885/0827

2412098

Auf diese Weise wird die Wärmeableitung von der Elektrode und vom Elektrodenhalter durch Schaffung einer großen Wärmeaustauschfläche wesentlich verbessert. Zugleich wird auf diese Weise auch eine einfache Möglichkeit der Stromzuführung zur Elektrode über einen verlustarmen Stromweg relativ großen Querschnitts geschaffen.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Elektrodenstößel einen langgestreckten Rechteckquerschnitt auf, dessen Breitseiten inVorschutoichtung der Gitterschweißmaschine orientiert sind, wobei an einer Breitseite ein Anschlußlappen für die Stromzufuhr befestigt ist.

Da die Elektrodenstößel im elektrischen Stromkreis liegen, ist am oberen Ende jedes dieser Stößel ein Kopfteil mit einem aus elektrisch isolierendem Material bestehenden Auflager für die Andrückfeder od.dgl. vorgesehen.

Um wahlweise mit einer einzigen Schweißpunktreihe oder mit zwei Schweißpunktreihen schweißen zu können, wird statt einer Reihe einzelner Elektrodeneinheiten eine Reihe von Elektrodensystemen verwendet, von denen jedes zwei Elektrodeneinheiten umfaßt, die bezüglich der Vorschubrichtung der Gitterschweißmaschine hintereinander angeordnet sind, wobei die Anschlüsse für den Kühlmittelkreislauf nach entgegengesetzten Seiten weisen und die einander zugekehrten Flächen der beiden Elektrodeneinheiten gleitfähig aneinander anliegen, und wobei an den oberen Enden der beiden Elektrodenstößel , vorzugsweise in verdickten Kopfteilen, ein in allen Relativlagen der in ihrer Längsrichtung "begrenzt gegeneinander beweglichen Elektrodeneinheiten offener Übergangsweg für das Kühlmittel von einem Elektrodenstößel zum anderen vorgesehen ist.

Der Übergangsweg an der Stoßfuge der beiden Elektrodeneinheiten kann durch ein Einsatzschlauchstück aus gummi-

-A-

409885/08 2 7

elastischem Material nach außen abgedichtet werden.

An den Elektrodenstößeln können mit einer Verriegelungseinrichtung zusammenwirkende Anschläge vorgesehen sein, mit welchen eine der "beiden Elektrodeneinheiten oder beide in angehobener Lage verriegelbar ist bzw. sind.

Ein Elektrodenbalken mit mehreren Elektrodeneinheiten der geschilderten Art kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß zwei in verschiedenen Höhenlagen am Elektrodenbalken angeordnete horizontale Führungskämme vorgesehen sind, die zumindest an ihrer Oberfläche aus elektrisch isolierendem Material bestehen und zwischen derenZähneη die Elektrodeneinheiten einzeln oder paarweise geführt sind.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen»

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Elektrodenbalken für eine Feindraht-Gitterschweißmaschine, durch den ein Elektrodensystem desselben freigelegt wird;

die Fig. 2a und 2b eine erfindungsgemäße Elektrodeneinheit in teilweise geschnittener Seitenansicht bzw. in Stirnansicht ;

die Fig. 3a und 3b eine zweite erfindungsgemäße Elektrodeneinheit, die mit der Einheit nach den Fig. 2a und 2b ein erfindungsgemäßes Elektrodensystem bildet, ebenfalls in teilweise geschnittener Seitenansicht bzw. in Stirnansicht;

Fig. 4- die beiden Elektrodeneinheiten nach den Fig. 2a, 2b und 3a, 3b im Zusammenwirken mit einem Führungskamm am Elektrodenbalken in perspektivischer Ansicht.

-5-409885/0827

Pig. 1 zeigt im Querschnitt den in vertikaler Richtung durch nicht dargestellte Mittel verschiebbar am Maschinengestell geführten Elektrodenbalken 1, der eine horizontale Kulissenöffnung 2 aufweist, in die eine Exzenterscheibe 3 eingreift. Die Exzenterscheibe 3 ist von einer 7/elle 4 antreibbar, so daß durch Antrieb der Welle 4 der Elektrodenbalken 1 im Sinne des Doppelpfeiles P in auf- und abgehende Arbeitsbewegung versetzt werden kann.

An der Hinterseite des Elektrodenbalkens 1 sind in verschiedenen Höhenlagen zwei Führungskämme 6 und 6a derart befestigt, daß die Zähne 7 bzw. 7a dieser Kämme horizontal nach hinten weisen. Zwischen je zwei benachbarten Zähnen dieser Führungskämme sind nebeneinander zwei erfindungsgemäße Elektrodeneinheiten 10, 10a derart eingeschoben, daß sie relativ gegenüber dem Elektrodenbalken 1 auf- und abbeweglich von den anliegenden Zähnen geführt werden, wie dies in Pig. 4 perspektivisch für den Führungskamm 6 gezeigt ist. Nahe den Enden der Zähne 71 7a der Führunpskämme 6, 6a sind alle Zähne kreuzende Nuten 8, 8a vorgesehen, in die Leisten 9* 9a eingelegt sind, welche ein Herausgleiten der Elektrodeneinheiten 10, 10a aus den" Zwischenräumen zwischen den Zähnen 7, 7a verhindern.

Wie die Fig. 2a und 2b erkennen lassen, besteht ,jede Elektrodeneinheit 10 aus einem Elektrodenhalter 12, einem langgestreckten, hohlen Elektrodenstößel 13 und einem Kopfteil 14, wobei diese drei Teile fest miteinander verbunden sind. Der Elektrodenhalter 12 hat an seiner Unterseite eine Ausnehmung 15? die zur Aufnähme einer Elektrode 16 dient (vgl. Pig. 1). Ferner weist der Elektrodenhalter 12 einen abgewinkelten Kühlmittelkanal 18 auf, der von einer seitlichen öffnung zum inneren Hohlraum 19 des hohlen Elektrodenstößels 13 führt.

-6-

409885/0827

Der Elektrodenstößel 13 hat einen langgestreckten Rechteckquerschnitt, dessen Breitseite gemäß Fig. 1 in Vorschubrichtung der Gitterschweißmaschine orientiert ist. Der Hohlraum 19 des Elektrodenstößels 13 mündet in einen im Kopfteil 14· vorgesehenen abgewinkelten Kühlmittelkanal 20, der an einer Schmalseite des Kopfteiles eine Austrittsöffnung 21 bildet.

Der Elektrodenstößel 13 besteht aus thermisch und elektrisch p^ut leitendem Material und kann mittels eines Anschluß-Stutzens 22 (Fig. 1), der an den Kühlmittelkanal 18 anschließt, in einen Kühlmittelkreislauf einbezogen werden, durch den in den Schweißpausen Wärme vom Elektrodenhalter 12 bzw. von der Schweißelektrode 16 abgeführt wird.

Die Elektrodeneinheit 10a nach den Fig. 3a und 3b ist ähnlich der Elektrodeneinheit 10 ausgebildet. Einander entsprechende Teile dieser Elektrodeneinheit sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei den Bezugszeichen der Teile der Elektrodeneinheit 10a ein a hinzugefügt ist.

Die beiden Elektrodeneinheiten 10 und 10a sind gemäß Fig.1 bezüglich derVorFchtbrfehtung der Gitterschweißmaschine hintereinander angeordnet, wobei die Anschlußstutzen 22, 22a für den Kühlmittelkreislauf an den Elektrodenhaltern 12, 12a nach entgegengesetzten Richttingen weisen und die einander zugekehrten Flächen der beiden Elektrodeneinheiten 10, 10a gleitfähig aneinander anliegen. Diese Einheiten sind, wie später noch erläutert wird, begrenzt um eine so kurze Strecke gegeneinander verschiebbar, daß die öffnungen 21, 21a an den Kopfteilen 14, 14a stets in zumindest teilweiser Deckung bleiben. In diese Öffnungen kann ein in Fig. 2a gezeigtes Schlauchstück 17 aus gummielastischem Material eingesetzt werden, um den Übergangsweg für das Kühlmittel an der Stoßfuge der Elektrodeneinheiten 10, 10a abzudichten. Das Kühlmittel tritt bei 22 in die Elektroden-

—7— 409885/0827

einheit 10 ein, strömt über 18, 19, 20, 21 und 17 in die Elektrodeneinheit 10a und über 21a, 2Or, 19a, 18a, 22a aus dieser heraus. Zweckmäßig sind die Kühlmittelwege aller Elektrodeneinheiten parallel geschaltet.

An der Oberseite jedes Kopfteil es 14, 14a ist eine Ausnehmung 23, 23a vorgesehen, in die ein. als lederrast dienender Zapfen 24, 24a (Fin;. 1) aus Isoliermaterial eingesetzt wird. Nach der Montage der Schweißelektrodeneinheiten. 10, 10a am Elektrodenbalken 1 stehen den Zapfen 24, 24a koaxial Zapfen 25, 25a gegenüber, die wählbar tief in ein Winkelstück 5 eingeschraubt werden können, das am Elektrodenbalken 1 befestigt ist. Auf jedes Zapfenpaar 24, 25 bzw. 24a, 25a ist eine Schraubendruckfeder 26 bzw. 26a aufgeschoben, welche die Tendenz hat, die Elektrodeneinheit 10 bzw. 10a nach unten zu drücken. Die von den Federn 26, 26a ausgeübte Druckkraft kann individuell durch Verschrauben der Zapfen 26, 26a Justiert werden.

Um die Bewegung der Elektrodeneinheiten 10, 10a nach unten zu begrenzen, ist an jedem Elektrodenstößel 13, 15a ein Anschlag 28, 28a vorgesehen, der in der tiefstzulässigen Stellung der Elektrodeneinheit 13» 13a gegen d-ie Oberkante des unteren Führungskammes 6 stößt.

Durch Löcher im 'Führungskamm 6 sind "Verriegelungsstifte 29 geführt. In der Ruhestellung der Stifte (vgl. Fig. 1) liegen diese außerhalb der Bahn der Anschläge 28, 28a an den Elektrodenstößeln 131 13a» Werden jedoch alle in einer Reihe liegenden Elektrodeneinheiten 10 entgegen der Kraft der Schraubendruckfedern 26 etwas angehoben, so können die Stifte 29 so weit einwärts geschoben werden, daß sie unter die Anschläge 28 greifen und die eine Reihe von Elektrodeneinheiten 10 mit den Schweißelektroden 16 in angehobener,

-8-

409885/0827

d.h. unwirksamer Lage verriegeln, wobei dann nur noch mit der von den Elektrodeneinheiten 10a getragenen zweiten Reihe von Schweißelektroden 16a geschweißt werden kann. Analog können auch "beide Reihen von Schweißelektrodeneinheiten oder nur ausgewählte Elektroden beider Reihen in angehobener lanre verriegelt werden.

An den Breitseiten der Elektrodenstößel 15» 13a der beiden Elektrodeneinheiten 10 und 10a sind in unterschiedlicher Höhenlage Anschlußlappen 30, 30a für die Schweißstromzufuhr angebracht. Im dargestellten Beispiel sind zwei elektrisch parallel geschaltete Kabel 311 31a durch Klemmschrauben mit je einem der Anschlußlappen 30, 30a verbunden, so daß die Schweißelektroden 16, 16a parallel im Schweißstromkreis liegen. Der vorzugsweise geerdete andere Pol der Schweißstromquelle ist mit einer Stromschiene 32 verbunden, auf der sich eine über die Breite der Gitterschweißmaschine durchgehende, beide Schweißelektrodenreihen 16 und 16a überlappende Elektrodenschiene 33 befindet. Die Schienen 32 und 33 sind unterhalb des Elektrodenbalkens 1 am Maschinengestell abgestützt. Die Isolation der spannungführenden Elektrodeneinheiten 10, 10a gegenüber dem Maschinengestell erfolgt dadurch, daß die Führungskämme 6, 6a und die als Auflager für die Federn 26, 26a dienenden Zapfen 24, 24a aus Isoliermaterial bestehen oder mit solchem überzogen sind.

In der in Fig. 1 dargestellten Lage des Verriegelungsrechens 29 können sich beide Reihen von Elektrodeneinheiten 10 und 10a am Schweißvorgang beteiligen. Beide Reihen sind dementsprechend über die Kabel 31 ? 31a an die Schweißstromquelle angeschlossen. Es können daher zwei Reihen von Drahtkreuzungspunkten gleichzeitig geschweißt werden.

Sollen relativ starke Drähte zu Gittern verschweißt werden, so werden die Elektrodeneinheiten 10 mittels der Vernegelungsstifte 29 in angehobener Lage verriegelt, so daß

-9-

409885/0827

sich, nur noch die Elektrodeneinheiten 10a am Schweißvorgang beteiligen können, und es werden jeweils beide Kabel 31 j 31a mit den Anschlußlappen 30a für die Slektrodeneinheiten 10a verbunden, die zu diesem Zweck breiter ausgebildet sind und nunmehr mit entsprechend stärkerem Stromversorgt werden können.

-10-

409885/0827

Claims (1)

1. Patentansprüche :

   1. iElektrodeneinheit für den Elektrodenbalken von Gitter-

   schweißmaschinen, bei welchen die je eine obere Elektrode samt Elektrodenhalter und Elektrodenstößel umfassenden Elektrodeneinheiten mittels des Elektrodenbalkens gemeinsam anhebbar und absenkbar sind und in abgesenkter Lage individuell mittels Andrückfedern od.dgl. gegen die auf den unteren Elektroden aufliegenden gekreuzten Gitterdrähte gedruckt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenstößel (13» 13a) hohl ausgebildet und in einen Kühlmittelkreislauf einschaltbar ist und daß er aus thermisch und elektrisch gut leitendem Material besteht und ein Anschlußorgan (30, 30a) für den elektrischen Schweißstromkreis trägt.

   2. Elektrodeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (22, 22a) für den Kühlmittelkreislauf am Elektrodenhalter (12, 12a) vorgesehen ist, der über einen Kühlmittelkanal (18, 18a) mit dein Hohlraum (19, 19a) im Elektrodenstößel (13, 13a) kommuniziert.

   3. Elektrodeneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenstößel (13? 13a.) einen

   langgestreckten Rechteckquerschnitt haben₉ dessen Breitseiten in Vorschubrichtung der Gitterschweißmaschine orientiert sind, wobei an einer Breitseite ein Anschlußlappen (30, 30a) für die Stromzufuhr befestigt ist«

   4. Elektrodeneinheit nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende des Elektrodenstößels (13, 13a) ein Kopfteil (14, 14a) mit einem aus elektrisch isolierendem Material bestehenden Auflager (24, 24a) für die Andruckfeder (26, 26a) od.dgl. vorgesehen ist.

   -11-

   409885/0827

   5. Elektrodensystem mit Elektrodeneinheiten nach einem

   der Ansprüche 1-4-,. dadurch gekennzeichnet, daß zwei

   Vor— Elektrodeneinheiten (10, 10a) bezüglich der/schubrichtung der Gitterschweißmaschine hintereinander angeordnet sind, wobei die Anschlüsse (22, 22a) für den Kühlmittelkreislauf nach entgegengesetzten Seiten weisen und die einander zugekehrten Flächen der beiden Elektrodeneinheiten gleitfähig aneinander anliegen, und daß an den oberen Enden der beiden Elektrodenstößel (13, 13a), vorzugsweise in verdickten Kopfteilen (14, 14a), ein in allen Relativlagen der in ihrer Längsrichtung begrenzt gegeneinander' beweglichen Elektrodeneinheiten (10, 10a) offener Übergangsweg (20, 21, 21a, 20a) für das Kühlmittel von einem Elektrodenstößel (13) zum anderen (13a) vorgesehen ist.

   6. Elektrodensystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsweg (20, 21, 21a, 20a) an der

   Stoßfuge der beiden Elektrodeneinheiten (10, 10a) durch ein Einsatzschlauchstück (17) aus gummielastischem Material nach außen abgedichtet ist.

   7· Schweißelektrodeneinheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Elektrodenstößeln (13, 13a) mit einer Verriegelungseinrichtung (29) zusammenwirkende Anschläge (28, 28a) vorgesehen sind, mit welchen eine der beiden Elektrodeneinheiten (10, 10a) oder beide in angehobener Lage verriegelbar ist bzwo sind.

   8. Elektrodenbalken mit Elektrodeneinheiten nach einem

   der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in verschiedenen Höhenlagen am Elektrodenbalken (1) angeordnete horizontale Führungskämme (6, 6a) vorgesehen sind, die zumindest an ihrer Oberfläche aus elektrisch isolierendem Material bestehen und zwischen derenZähnen (7, 7a) die Elektrodeneinheiten (10, 10a) einzeln oder paarweise geführt sind.

   -12-409885/0827

   Q. Elektrodenbalken nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, da^ft die Elektrodeneinheiten (10, 10a) in den Führungskäirmen (6, 6g)_rin^ttels je einer in Nuten/der Zähne eingreifenden Leiste/gegen Herausfallen verriegelt sind.

   10. Elektrodenbelken nach Anspruch 8 oder 9, dadurch rekennzeichnet, daß die elektrischen Anschlüsse (30, 30a)

   benachbarter Elektrodeneinheiten (10, 10a) in vertikaler Richtung gegeneinander versetzt angeordnet sind.

   11. Elektrodenbalken nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelwege aller

   Elektrodeneinheiten (10, 10a) parallel geschaltet sind.

   Der Patentanwalt

   409885/0827