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Automatische Vorrichtung zum Verschrauben von Elektroden
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Die Erfindung betrifft eine automatische Vorrichtung zum Herstellen
einer Schraubenverbindung zwischen Werkstücken, insbesondere Elektroden für elektrische
Öfen mit Hilfe eines Mechanismus, der nach Start durch einen Fernsteuerimpuls arbeitet
und nach beenaeter Arbeit automatisch zum Stillstand kommt.
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Die Elektroden elektrischer Öfen sind Zylinder mit einem großen Durchmesser,
die aus gepreßtem Graphit gefertigt und an beiden Enden mit einem zylindrischen
oder konischen Hohlraum mit einem Innengewinde versehen sind. Im Betrieb sind je
zwei solcher Elektroden unter Zwischenschaltung eines Verbindungs-Gewindezapfens
vereinigt. Zum Ansetzen einer neuen Elektrode nach dem Abbrennen des größten Teils
der unteren Elektrode wird die untere Elektrode eingespannt, in deren Hohlraum von
Hand ein Verbindungs-Gewindezapfen aus Graphit eingeschraubt und auf dessen vorstehende
obere Hälfte eine weitere Elektrode aufgeschraubt.
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die an einer drehbaren Aufhängung aufgehängt ist. Alle diese Arbeitsgänge
wurden bis jetzt von Hand durchgeführt.
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Da die neu angesetzte obere Elektrode stark angezogen werden muß,
wird ein Einspannkragen mit einem längeren
Schraubhebel verwendet.
Diesen Hebel dreht entweder der Arbeiter von Hand, oder das Ende des Hebels ist
z.B.
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durch ein Seil mit der Kolbenstange eines Kraftzylinders verbunden,
der die Elektrode auf einzelne Handimpulse schrittweise um einen Winkel dreht, der
der Länge des Hebels und dem Hub des Zylinders entspricht.
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Das Anschrauben der oberen Elektrode erfordert auch bei der Anwendung
eines Kraftzylinders die Anwesenheit des Arbeiters, der den Schraubhebel mindestens
in der unmittelbaren Nähe der glühenden unteren Elektrode halten muß. Das Anschrauben
der oberen Elektrode muß auch möglichst schnell durchgeführt werden, damit der Betrieb
nur für eine möglichst kurze Zeit unterbrochen wird. Bei der bisherigen Methode
dauert jedoch das Aufsetzen und Einspannen des Kragens, das Anschrauben der Elektrode
und das Lösen der Schraubvorrichtung eine Reihe von Minuten, und während dieser
ganzen Zeit ist der Arbeiter einer bedeutenden Hitze ausgesetzt.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung, welche die im Anspruch angegebenen
Merkmale aufweist, beseitigt die angeführten Nachteile.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 den Grundriß
mit einem Schnitt durch die obere Elektrode Fig. 2 in der Blickrichtung P der Figur
1 einen Aufriß mit den beiden zusammengesetzten Elektroden.
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In der dargestellten Ausführung weist die automatische Vorrichtung
zum Verschrauben von Elektroden (Herstellen einer Schraubverbindung) eine waagerechte
in der Richtung A verschiebbare Plattform 1 auf, die zwei Paare von frei
drehbaren
und gegenseitig abgefederten Stützrollen 12 und eine kreisförmig gekrümmte segmentförmige
Fuhrung 2 in Form von zwei konzentrischen Profilleisten trägt, zwischen denen ein
segmentförmiges Gleitstück gelagert ist, das fest mit einer Platte 3 verbunden ist.
Die Plattform 1 trägt außerdem Endschalter 20 und 21 und einen schwenkbar gehaltenen
Kraftzylinder 14. Dessen Kolbenstange ist mit einem Zapfen verbunden, der in der
Platte 3 befestigt ist. Auf der Platte 3 ist auf einem senkrechten Zapfen ein Hebel
5 aufgesetzt, der auf seinem schwenkbaren Ende einen senkrechten Zapfen 6 trägt,
auf dem eine Druckfeder 15 aufgesetzt ist. Auf die Druckfeder 15 sind eine doppelte
Backe 4 und ein unabhängig schwenkbarer doppelter Klemmhebel 7 aufgesetzt, der über
einen schwenkbaren Kraftzylinder 13 gelenkig mit der Platte 3 verbunden ist. Der
Ausschlag des Hebels 5 ist auf einer Seite in der Richtung zum Kraftzylinder 13
durch einen einstellbaren Anschlag 9 begrenzt, und auf der anderen Seite liegt er
an den Hebel einer einstellbaren Druckfeder 8 an. Am Rand der Platte 3 ist eine
Anlaufleiste 19 befestigt, die zusammen mit den Endschaltern 20 und 21 die Randlagen
des Gleitstücks mit der Platte 3 begrenzt. Auf der Backe 4, die an ihrer an die
obere Elektrode 22 anliegenden Seite mit einem Belag versehen sein kann, ist auf
einem senkrechten Zapfen frei ein Abdrückhebel 10 aufgesetzt, der am Ende mit einer
Rolle versehen ist und der durch eine Feder 11 gezogen wird, wodurch diese Rolle
an die Elektrode 22 angedrückt wird.
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Zwischen dem Zapfen 6 und dem Gelenk der Kolbenstange des Einspann-Kraftzylinders
13 geht ein Zapfen 25 durch die beiden Arme des Klemmhebels 7 durch, wobei auf den
Zapfen eine Öse aufgeschoben ist, die am Ende eines Teils 17 des Spannbands befestigt
ist. Durch beide parallele Platten der Backe 4 geht ein Zapfen 26 hindurch, auf
den eine Öse aufgeschoben ist, die am anderen Ende des zweiten Teils 16 des Spannbands
befestigt ist. Der Teil 17 ist zum Beispiel
aus einem flachen Stahlseil
verfertigt und der zweite Teil 16 zum Beispiel aus einem Stahlband. Beide Teile
16 und 17 des Spannbands sind an den anderen Enden ebenfalls mit Ösen versehen,
von denen eine Öse als eine doppelte Öse ausgebildet ist, und durch einen durch
diese Ösen gehenden Verbindungszapfen 18 miteinander verbunden.
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Die untere Elektrode 23 an die nach dem Abbrennen des unteren Teils
eine neue Elektrode 22 angesetzt werden soll und in die ein Verbindungszapfen 24
mit einem Gewinde eingeschraubt ist, wird fest eingespannt, und an dieselbe wird
die verschiebbare Plattform 1 bis zum Anschlag der Stützrollen 12 an der Elektrode
23 herangeführt. Die obere Elektrode 22 ist von oben an einer drehbaren Aufhängung
aufgehängt, die bis zur Berührung mit dem Verbindungsgewindezapfen 24 abgesenkt
wird. Darauf werden die beiden Teile 16 und 17 des Spannbandes um die obere Elektrode
22 gelegt und dessen freie Ösen mit Hilfe des Verbindungszapfens 18 verbunden, worauf
ein Impuls zum Anziehen gegeben wird.
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Beim Anziehen wird zuerst durch einen Impuls von der Drucktaste das
Spannband mit Hilfe des Einspann-Kraftzylinders 13 durch Vermittlung des Klemmhebels
7 angezogen, worauf der Druckanstieg in diesem Zylinder den schwenkbaren Kraftzylinder
14 in Tätigkeit setzt, welcher Zylinder das Gleitstück mit der Platte 3, sowie auch
die obere Elektrode 22 um einen Winkedreht, der durch die Lage des Endschalters
21 begrenzt ist, wobei diese Elektrode 22 um einen Teil ihrer Gewindesteigung gesenkt
wird.
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Die sinkende obere Elektrode 22 nimmt auch die Backe 4 und den Klemmhebel
7 mit dem Spannband mit sich, wodurch die Druckfeder 15 herabgedrückt wird. Diese
Bewegung ermöglichen die Kugelgelenke der Öse des Einspann-Kraftzylinders 13 und
des Hebels 7. Das Herabdrücken des Endschalters 21 durch die
Leiste
19 gibt einen Impuls an den Einspann-Kraftzylinder 13 ab zur Freigabe des Festklemmens
der oberen Elektrode 22 und an den schwenkbaren Kraftzylinder 14 zum Rückstellen
des Gleitstücks mit der Platte 3 in die Ausgangslage. Dabei drückt die Rolle am
Ende des Abdrückhebels 10 zusammen mit der Feder 8 die Backe 4 von der oberen Elektrode
ab. Sobald das-Festklemmen dieser Elektrode aufgehoben ist, führt die Druckfeder
15 die Backe 4, den Klemmhebel 7 und die beiden Teile 16 und 17 des Spannbands in
die ursprüngliche obere Stellung zurück.
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Bei der Rückkehr des Gleitstücks mit der Platte 3 in die Ausgangslage
drückt die Leiste 19 gegen den Endschalter 20, und der beschriebene Prozess wird
wiederholt. Sobald im Verlauf des Schraubens in Folge des Anziehens der Druck im
schwenkbaren Kraftzylinder 14 steigt, entsteht ein Impuls, der das Schrauben beendet
und beide Teile 16 und 17 des Spannbands freigibt. Nach dem Herausziehen des Verbindungszapfens
18 wird die verschiebbare Plattform 1 weggeschoben, und die verlängerte untere Elektrode
23 ist zum weiteren Betrieb bereit. Die einzige von Hand-durchgeführte Tätigkeit
bildet das Einschieben und Herausnehmen des Verbindungszapfens 18. Der ganze Schraubzyklus
ist völlig automatisch und sein Rhytmus kann beliebig eingestellt werden. Dadurch
wird das Zusammensetzen der Elektroden beträchtlich beschleunigt, und die bisherige
schwierige Handarbeit entfällt.
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Die beschriebene Vorrichtung kann auch zum Verschrauben von beliebigen
zylindrischen Körpern, Rohren und dergleichen benutzt werden.