DE2718592C3

DE2718592C3 - Device for performing high-frequency build-up welds on valves

Info

Publication number: DE2718592C3
Application number: DE19772718592
Authority: DE
Inventors: Anatoly Aleksandrovitsch Mozschuchin; Vladimir Petrovitsch Sotchenko
Original assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Current assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Priority date: 1977-04-26
Filing date: 1977-04-26
Publication date: 1981-02-05
Also published as: DE2718592A1; DE2718592B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Durchführung von hochfrequenten Auftragsschweißungen an Ventilen, insbesondere an Ventilen für Verbrennungsmotoren, durch Aufschmelzen von Ringen aus hitzebeständigen Legierungen auf die Arbeitsflächen der Ventile, mit einem zur Aufnahme des aufzuschweißenden Ringes und seinem Oberstreifen über den Ventilschaft dienenden Untersatz, mit einer Spreizvorrichtung gelenkig verbundene und zum Ergreifen des Ventils, mit dem auf seinen Ventilschaft aufgesetzten aufzuschweißenden Ring dienende Spannpratzen, die in einer sich horizontal erstreckenden Ebene spreizbar sind und deren mit dem Ventilschaft zusammenfallende vertikale Mittelachse in der Anfangsstellung mit der Mittelachse des auf dem unterhalb der Spannpratzen angeordneten Untersatz befindlichen Ringes zusammenfällt, mit einem Manipulator, durch den die Spannpratzen in jeweils einer annähernd horizontalen und einer annähernd vertikalen Ebene schwenkbar sind, wodurch in der einen Ebene das jeweilige Ventil von der Stellung, in der der Ventilschaft in den Ring einführbar ist, in die Stellung, in der der Ventilschaft vertikal nach oben zeigt, ausrichtbar ist und in dieser Stellung in der anderen Ebene in dem Bereich des Induktors verschwenkbar istThe invention relates to a device for performing high-frequency build-up welds on valves, in particular on valves for Internal combustion engines, by fusing rings made of heat-resistant alloys onto the working surfaces of the valves, with one to accommodate the The ring to be welded on and its upper strip over the valve stem serving saucer, with a Spreader articulated and for gripping the valve with which on its valve stem attached ring to be welded serving clamping claws, which in a horizontally extending Plane are spreadable and their vertical central axis coinciding with the valve stem in the initial position with the central axis of the below the clamping claws arranged base of the ring coincides, with a manipulator, by the clamps in an approximately horizontal and an approximately vertical plane are pivotable, whereby in one plane the respective valve from the position in which the valve stem is insertable into the ring, in the position in which the Valve stem points vertically upwards, is alignable and in this position in the other plane in the area of the inductor is pivotable

Bei dieser bekannten Vorrichtung zur Durchführung von Auftragsschweißungen an Ventilen für Verbrennungsmotoren (Patentschrift zum UdSSR-Urheberschein 2 92 400) kann der Zusammenbau des Ventils und seine Überführung in den Bereich der Durchführung der Auftragsschweißung, d. h. dem Erhitzungsbereich, automatisch erfolgen.In this known device for performing build-up welds on valves for internal combustion engines (patent specification for the USSR author's certificate 2 92 400), the assembly of the valve and its transfer to the area of performing build-up welding, d. H. the heating area, take place automatically.

Der Untersatz ist in Form einer auf eine senkrechte Welle aufgesetzten Trommel ausgebildet, an deren unteren Stirnfläche eine Rolle angebracht ist, die mit eiiiem feststehenden Kopierstift zusammenwirkt An der gleichen Welle ist eine zweite Trommel starr befestigt, die zur Aufnahme der von einer Förderrinne abwärts geführten Ventilschäften dient Die beiden erwähnten Trommeln sind an der senkrechten Welle gleichachsig montiert und bilden die Vorrichtung zum Zusammenbau des Ventils mit dem aufzuschweißenden hitzebeständigen Ring. Obwohl die beschriebene Vorrichtung die Automatisierung des Zusammenbaus des Ventils mit dem aufzuschweißenden Ring und sein Übertragen in den Bereich der Auftragsschweißung gewährleistet, ist ihre Verwendung mit gewissen Schwierigkeiten verbunden.The pedestal is in the form of a vertical Shaft mounted drum formed, on the lower end face of which a roller is attached, which with eiiiem a fixed copying pen cooperates. A second drum is rigid on the same shaft attached, which is used to accommodate the valve stems guided downward by a conveyor trough The two mentioned drums are coaxially mounted on the vertical shaft and form the device for Assembly of the valve with the heat-resistant ring to be welded on. Although the device described enables the automation of the assembly of the Valve with the ring to be welded on and its transfer to the area of the build-up welding ensured, their use is associated with certain difficulties.

Aus der US-PS 39 51 271 ist eine Robotersteuerung bekannt, deren Spannpratzen tragende Greifarme in allen Koordinaten Schwenkbewegungen ausführt. Jedoch besteht mit diesem Gerät nicht die Möglichkeit, beiFrom US-PS 39 51 271 is a robot controller known, whose clamping claws carrying gripping arms executes pivoting movements in all coordinates. However, with this device it is not possible to use

einem Oberführungsvorgang gleichzeitig zu verbindende Teile in Eingriff miteinander zu bringen.to bring parts to be connected into engagement with one another at the same time in an overfeed operation.

So bedingt die Ausführungsform der Vorrichtung zum Zusammenbau des Ventils mit dem aufzuschweißenden Ring die Notwendigkeit getrennter Arbeitsgänge zum Aufsetzen des Rings auf den Schaft und der darauffolgenden übertragung zinn Manipulator, der das endgültige Aufsetzen des aufzuschweißenden Ringes auf den Ventilteller bewirkt. Dies kompliziert die konstruktive Gestaltung der Vorrichtung und setzt deren Leistungsfähigkeit herab.So the embodiment of the device for Assembling the valve with the ring to be welded on eliminates the need for separate operations Putting the ring on the shaft and then transferring the tin manipulator, which the causes the final placement of the ring to be welded onto the valve disk. This complicates the structural design of the device and reduces its performance.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß gleichzeitig mit der Verschwenkbewegung ein Oberstreifen des aufzuschweißenden Rings auf den Ventilschaft ermöglicht wird.The invention is based on the object of designing a device of the type mentioned at the outset in such a way that that at the same time with the pivoting movement an upper strip of the ring to be welded onto the Valve stem is made possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Manipulator einen Verstellkopf aufweist, in dessen Gehäuse die Spannpratzen mit ihrer Spreizvorrichtung und der Untersatz montiert sind, der über ein Zahnstangen-Zahnsegment-Getriebe am Gehäuse angelenkt ist und in der durch die Mittelachse verlaufenden vertikalen Ebene beim Schließen der Spannpratzen nach oben in die Mittelachse hineinverschwenkbar und beim Spreizen der Spannpratzen wieder in die horizontale Anfangsstellung zurückschwenkbar istThis object is achieved according to the invention in that the manipulator has an adjusting head, in whose housing the clamping claws are mounted with their spreading device and the pedestal, which has a Rack-and-pinion gear is hinged to the housing and in the vertical plane running through the central axis when the clamps are closed can be swiveled upwards into the central axis and back into the when the clamping claws are spread horizontal starting position can be swiveled back

Die Anordnung der Spannpratzen und des den aufzuschweißenden Ring aufnehmenden Untersatzes auf einem gemeinsamen, mit dem Manipulator verbundenen Verstellkopf sowie die gegenseitige betriebsabhängige Verbindung des Untersatzes mit der Spreizvorrichtung der Spannpratzen hat somit eine bedeutende Vereinfachung des konstruktiven Aufbau* der Anlage und Steigerung ihrer Leistungsfähigkeit durch die Ausführung des Arbeitsganges für das Aufsetzen des Rings sowohl auf die Stange als auch folglich auf den Ventilteller in der Zeit der Überführung des Ventils aus dem Bereich der Zuführung in den Bereich der Durchführung der Auftragsschweißung zu Folge.The arrangement of the clamping claws and the base that receives the ring to be welded on on a common, connected to the manipulator adjusting head and the mutual operation-dependent connection of the pedestal with the spreading device of the clamping claws thus has a significant Simplification of the construction * of the system and increase of its performance through the Execution of the operation for placing the ring both on the rod and consequently on the Valve disc at the time of the transfer of the valve the area of the feed into the area of the implementation of the build-up welding.

Durch die Merkmale nach dem Anspruch 3 kann die Spreizbewegung der Spannpratzen und die gleichzeitige Bewegung des Untersatzes mittels einer einfach zu steuernden Longitudinalbewegung der Stange erfolgen, wobei die Steuerung in besonders vorteilhafter Weise durch die <m Anspruch 4 gekennzeichneten Mittel erfolgen Kann.Due to the features according to claim 3, the spreading movement of the clamping claws and the simultaneous movement of the pedestal by means of a simple to controlled longitudinal movement of the rod take place, the control in a particularly advantageous manner Can be done by the means characterized in claim 4.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnungen erläutert werden, bei denen zeigtThe invention is intended below with reference to the description of an exemplary embodiment and the drawings be explained where shows

F i g. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,F i g. 1 shows a side view of the device according to the invention,

F i g. 2 eine Ansicht der Vorrichtung von der Ebene II-IIderFig.laus,F i g. 2 shows a view of the device from plane II-II in FIG.

Fig.3 eine Sehenansicht der Vorrichtung nach F i g. 1 mit einem teilweisen Ausschnitt zur Veranschaulichung eines Stößels,Fig. 3 is a view of the device according to F i g. 1 with a partial cutout to illustrate a plunger,

Fig.4 eine Schnittansicht der Vorrichtung in der Ebene IV-IV der F i g. 2 mit einem Längsschnitt durch einen Manipulator mit einem Verstellkopf,FIG. 4 is a sectional view of the device in FIG Levels IV-IV of FIG. 2 with a longitudinal section through a manipulator with an adjustment head,

Fig.5 eine Ansicht der Vorrichtung von der Ebene V-V der F i g. 4 aus, wobei die Spannpratzen im Bereich der Anfangsstellung und im Bereich der Durchführung der Auftragsschweißung dargestellt sind, und 5 shows a view of the device from plane VV in FIG. 4, the clamping claws being shown in the area of the starting position and in the area of performing the build-up welding, and

F i g. 6 eine isometrische Darstellung einer Spreizvorrichtung für die üpannpratzen in vergrößertem Maßstab.F i g. 6 shows an isometric representation of a spreading device for the clamping claws in enlarged form Scale.

Gemäß F i g. 1 umfaßt dre Vorrichtung zum Auftragsschweißen der Arbeitsflächen von Ventilen für VerbrenAccording to FIG. 1 comprises three apparatus for surfacing the working surfaces of valves for combustion nungsmotoren ein aus einem Block 1 und einem Block 2 bestehendes Gestell. Am Block 1 sind eine Vorrichtung 3 zum Zuführen von Ventilen 4, eine Vorrichtung 5 zum Zuführen von aufzuschweißenden Ringen 6 und ein Manipulator 7 montiert (F i g. 1 und 2), der zur Aufnahme der Ventile und der aufzuschweißenden Ringe, ihrem Zusammenbau und ihrer Übertragung in den Bereich, in dem die Auftragsschweißung erfolgt, dient Am Block 1 ist ferner ein Stößel 8 (Fig.3)tion motors a frame consisting of a block 1 and a block 2. At block 1 there is a device 3 for supplying valves 4, a device 5 for supplying rings 6 to be welded on and a Manipulator 7 mounted (F i g. 1 and 2), the one for receiving the valves and those to be welded on Rings, their assembly and their transfer to the area where the build-up welding takes place, serves on block 1 is also a plunger 8 (Fig. 3)

ίο montiert, der zum Anheben des jeweiligen Ventils mitίο mounted, which is used to lift the respective valve with dem darauf aufgesetzten Ring in den unmittelbarenthe ring placed on it in the immediate

Bereich der Durchführung der Auftragsschweißung,Area of implementation of build-up welding,

d. h. dem Erhitzungsbereicn, bestimmt istd. H. the heating area

Wie aus Fig.3 zu ersehen ist, ist am Block 2 einAs can be seen from FIG. 3, there is a on block 2

!5 Erhitzer in Form eines Hochfrequenzinduktors 9 angebracht, an den ein elektrischer Strom entsprechender Frequenz, z. B. von 2400 bis 800 Hz, in Abhängigkeit von den Abmessungen des Ventils angelegt wird. An dem Block 2 ist auch ein mit nicht gezeigten Antrieben! 5 heater in the form of a high-frequency inductor 9 attached to which an electric current of appropriate frequency, z. B. from 2400 to 800 Hz, depending on the dimensions of the valve. On block 2 there is also one with drives (not shown) versehenes, zum Einspannen des Vvntils an seinem Schaftende und Drehen desselben um die Achse dienendes Spannfutter 10 (F i g. 3) angebrachtprovided, for clamping the valve at its shaft end and rotating it around the axis Serving chuck 10 (Fig. 3) attached

Die Vorrichtung 5 zur Zuführung der aufzuschweißenden Ringe 6 ist an einem Tragarm 11 (Fig. 1)The device 5 for feeding the rings 6 to be welded on is on a support arm 11 (Fig. 1) montiei ι und umfaßt eine geneigte Förderrinne 12, die im Querschnitt eine rechteckige Form aufweist, um in ihr die aufzuschweißenden Ringe in senkrechter Lage rollen zu können. Quer zur Förderrinne 12 ist eine weitere geneigte Rinne 13 (F i g. 2) befestigt in der die montiei ι and comprises an inclined conveyor trough 12 which has a rectangular shape in cross section in order to be able to roll the rings to be welded on in a vertical position. A further inclined trough 13 (FIG. 2) is fastened transversely to the conveyor trough 12 in which the aufzuschweißenden Ringe auf ihren Stirnflächen in einer im wesentlichen waagerechten Lage gleiten können.Rings to be welded slide on their end faces in a substantially horizontal position can.

An der Förderrinne 12 ist eine Vorrichtung 14 (Fig. 1) zur stückweisen Abgabe von Ringen montiert,A device 14 (FIG. 1) for the piece-by-piece delivery of rings is mounted on the conveyor trough 12, die schematisch dargestellt ist und aus einem Verankerungselement, das an seiner Achse einen Kipphebel trägt, bestehen kann.which is shown schematically and consists of an anchoring element that has a rocker arm on its axis carries, can exist.

Die Vorrichtung 3 zur Ausgabe der Ventile umfaßt als parallele Stangen bzw. Platten 15 und 16 (Fig. 1, 2)The device 3 for outputting the valves comprises as parallel rods or plates 15 and 16 (Fig. 1, 2) ausgebildete Führungen, auf die sich das jeweilige, mit dem Schaft nach unten orientierte Ventil mit seinem Teller stützt An einem Tragarm 17 ist eine Vorrichtung 18 zur stückweisen Abgabe der Ventile angeordnet, die ebenfalls nur schematisch dargestellt ist.trained guides, on which the respective valve, which is oriented with the shaft downwards, with its Plate supports On a support arm 17, a device 18 is arranged for the piece-by-piece delivery of the valves, which is also only shown schematically.

Der Manipulator 7 umfaßt gemäß Fig.4 ein zylindrisches Gehäuse 19, in dem an Lagern 20 eine senkrechte Welle 21 mit einer daran angebrachten, an einer Paßfeder 22 sitzenden Büchse 23 und einem starr daran befestigten Lenker 24 angeordnet ist. Der LenkerThe manipulator 7 comprises according to Figure 4 a cylindrical housing 19 in which on bearings 20 a vertical shaft 21 with an attached, seated on a key 22 sleeve 23 and a rigid attached handlebar 24 is arranged. The driver 24 ist mit einer Kolbenstange 25 eines als pneumatischer24 with a piston rod 25 is a pneumatic one

Betätigungszylinder 26 ausgebildeten Antriebs gelenkigActuating cylinder 26 designed drive articulated

verbunden, durch den die Welle um 90° gedreht werdenconnected by which the shaft can be rotated by 90 ° kf.nn.kf.nn.

Am oberen Ende der senkrechten Welle 21 ist ein eineAt the top of the vertical shaft 21 is a one

waagerechte Welle 28 tragender Lagelbock 27 montiert. An einem Ende der waagerechten Welle 28 des Manipulators 7 ist ein mit einem feststehenden Zahnsegment 30 in Eingriff stehendes Kegelrad 29 befestigt. Am anderen Ende der Welle 28 ist einhorizontal shaft 28 bearing bearing block 27 is mounted. At one end of the horizontal shaft 28 of the manipulator 7 is a bevel gear 29 which meshes with a stationary tooth segment 30 attached. At the other end of the shaft 28 is a

«ι Verstellkopf 31 befestigt, in dessen Gehiuse 32 in Achsen 33 und 34 Spannpratzen 35 bzw. 36, die zum Einspannen des Ventils dienen, und ein in senkrechter Ebene schwenkbarer, schalenförmiger Untersatz 37, der für Aufnahme des anzuschweißenden Rings und seiner «Ι Adjusting head 31 attached, in the Gehiuse 32 in axes 33 and 34 clamping claws 35 and 36, which are used to clamp the valve, and a pivotable in a vertical plane, shell-shaped base 37, which is for receiving the ring to be welded and his

b5 Zuführung auf den Ventilschaft dient, montiert sind. Wie aus Fig.5 und 6 ersichtlich, sind an der Innenfläche jeder Spannpratze 35, 36 Nuten 38 bzw. 39 ausgeführt. Diese Nuten 38. 39 liezen einander eeeenüber undb5 feed is used on the valve stem, are mounted. As can be seen from Fig.5 and 6, are on the inner surface each clamping claw 35, 36 grooves 38 and 39 executed. These grooves 38, 39 lie over one another and

bilden beim Schließen der Spannpratzen 35 und 36 einen Raum zur Aufnahme des Ventilschafts.form a space for receiving the valve stem when the clamping claws 35 and 36 are closed.

Im Gehäuse 32 (F i g. 4) des Verstellkopfs 31 ist eine Spreizvorrichtung 40 für die Spannpralzen 35 und 36 montiert, die eine Stange 41 '^irnfaßt, die in Führungs- "< bohrungen des Gehäuses 32 so angeordnet ist, daß ihr mit einer sphärischen Stirnfläche versehenes Ende außerhalb des Gehäuses 32 liegt. Auf die Stange 41 ist eine Gleithülse 42 starr aufgesetzt. An der Gleithülse 42 ist eine eine halbzylindrische Form aufweisende κι Fassung 43 (Fig.6) starr befestigt, an der entgegengesetzt gerichtete, schalenförmige Nuten 44 und 45 für die Unterbringung von Rollen 46 und 47 ausgebildet sind, die an Mitnehmern 48 und 49 der Spannpratzen 35 bzw. 36 angeordnet sind. Auf die Stange 41 ist eine ü Druckfeder 50 (Fig.4) aufgesetzt, die sich einerseits gegen die Gleithülse 42 und andererseits gegen das Gehäuse 32 Ebslützt.In the housing 32 (Fig. 4) of the adjusting head 31, a spreading device 40 for the clamping rollers 35 and 36 is mounted, which a rod 41 ' ^ir grips, which is arranged in guide bores of the housing 32 so that you with A spherical end face is located outside the housing 32. A sliding sleeve 42 is rigidly placed on the rod 41. A semi-cylindrical mount 43 (FIG. 6) is rigidly attached to the sliding sleeve 42, to which oppositely directed, shell-shaped grooves 44 and 45 are designed to accommodate rollers 46 and 47, which are arranged on drivers 48 and 49 of the clamping claws 35 and 36. A compression spring 50 (FIG Sliding sleeve 42 and on the other hand against the housing 32 Ebsletzt.

Förderrinne 12 vorgeschobenen Ventile bzw. Ringe abgenommen und zum Verstellkopf 31 befördert. Dabei gelangt das mit dem Schaft nach unten orientierte Ventil in die Gabelung der Spannpratzen 35 und 36, während rler aufzuschweißende Ring 6 auf den I Intersat? 37 zu liegen kommt, wobei er mit seiner einen Seitenfläche an der geneigten Rinne 13 gle'tet und eine nahezu waagerechte Stellung einnimmt.Conveyor trough 12 removed valves or rings and conveyed to the adjusting head 31. Included the valve, which is oriented downward with the shaft, enters the fork of the clamping claws 35 and 36, while rler ring 6 to be welded onto the I intersat? 37 to comes lying, where it slides with its one side surface on the inclined channel 13 and one almost assumes a horizontal position.

Der pneumatische Betätigungszylinder 26 wird eingeschaltet, wodurch dessen Kolbenstange 25 die senkrechte Welle 21 verstellt, indem sie den Lenker 24 mitnimmt. Dabei dreht sich die den Verstellkopf 31 tragende waagerechte Welle 28 um die senkrechte Achse und führt durch das Abwälzen des Kegelrads 29 am unbeweglichen Zahnsegment 30 die gleiche Drehung um ihre Achse aus. Dadurch wird erreicht, daß der Verstellkopf 31 eine Drehbewegung in der waag-The pneumatic actuating cylinder 26 is switched on, whereby the piston rod 25 the vertical shaft 21 adjusted by taking the handlebar 24 with it. The adjusting head 31 rotates in the process supporting horizontal shaft 28 around the vertical axis and leads through the rolling of the bevel gear 29 the same rotation about its axis on the immovable toothed segment 30. It is thereby achieved that the adjusting head 31 a rotary movement in the horizontal

Ein Untersatz 37 ist über ein Getriebe 51 mit der Spreizvorrichtung 40 der Spannpratzen 35 und 36 kinematisch verbunden. Das Getriebe 51 umfaßt eine an der Gleithülse 42 im wesentlichen parallel zur geometrischen Achse der Stange 41 befestigte Zahnstange 52, ein am Untersatz 37 ausgeführtes Zahnsegment 53, das dessen Schaft darstellt, und ein an einer Achse 55 angeordnetes und in Eingriff mit der Zahnstange 52 und dem Zahnsegment 53 gebrachtes Zwischenrad 54.A base 37 is connected to the spreading device 40 of the clamping claws 35 and 36 via a gear 51 kinematically connected. The gear 51 comprises one on the sliding sleeve 42 substantially parallel to the Toothed rack 52 attached to the geometrical axis of the rod 41, a toothed segment carried out on the base 37 53, which represents the shaft, and arranged on an axis 55 and in engagement with the Toothed rack 52 and the intermediate gear 54 brought to the toothed segment 53.

An einem Deckel 56 des Gehäuses 19 des Manipulators 7 ist ein fester Steueranschlag 57, und am Block 1 ein beweglicher Anschlag 58 angeordnet. Diese Anschläge 57, 58 bilden eine Anordnung zur Steuerung der Spreizvorrichtung 40 der Spannpratzen 35 und 36.On a cover 56 of the housing 19 of the manipulator 7 is a fixed control stop 57, and on Block 1 a movable stop 58 is arranged. These stops 57, 58 form an arrangement for control the spreading device 40 of the clamping claws 35 and 36.

Der feste Anschlag 57 ist als ein über dem Verstellkopf 31 und im wesentlichen im Bereich der Aufnahme des aufzuschweißenden Rings und des Ventils angeordneter Tragarm ausgeführt, an dessen waagerechtem Flansch eine Einstellschraube 59 angebracht ist, die aufgrund der Betätigung der Stange 41 zur Einstellung des Spreizwinkels der Spannpratzen 35 und 36 in der Ausgangsstellung des Verstellkopfs 31 im öereicn der Aufnahme des Ventils, d. h. in der Anfangsstellung, dient.The fixed stop 57 is as an above the adjusting head 31 and essentially in the area of Recording of the ring to be welded on and the valve arranged support arm carried out on its horizontal flange an adjusting screw 59 is attached, due to the actuation of the rod 41 to Setting the angle of spread of the clamping claws 35 and 36 in the starting position of the adjusting head 31 in the opening of the valve housing, d. H. in the Initial position, serves.

Der bewegliche Steueranschlag 58 liegt unter dem Verstellkopf 31 und ist im wesentlichen im Bereich, in dem die Auftragsschweißung erfolgt, d. h. im Erhitzungsbereich, angeordnet. Er umfaßt eine an der Kolbenstange 61 eines pneumatischen Betätigungszylinders 62 angeordnete Rolle 60.The movable control stop 58 lies below the adjusting head 31 and is essentially in the area in where the build-up welding takes place, d. H. in the heating area. It includes one at the Roller 60 arranged on piston rod 61 of a pneumatic actuating cylinder 62.

Der Stößel 8 (Fig. 3, 4) ist als pneumatischer Betätigungszylinder 63 ausgebildet, an dem eine kegelige Schale 64 angebracht ist, während an der Kolbenstange 65 eine Plattform 66 angeordnet istThe plunger 8 (Fig. 3, 4) is designed as a pneumatic actuating cylinder 63 on which a conical shell 64 is attached, while a platform 66 is arranged on the piston rod 65

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet folgenderweise: The device described works as follows:

In der Anfangsstellung des Verstellkopfes, die in F i g. 1 und 4 veranschaulicht ist, befindet sich die Stange 41 infolge der Zusammenwirkung mit dem festen Steueranschlag 57 in der Stellung, in der die Spannpratzen 35 und 36 um einen Winkel φι (F i g. 5) gespreizt sind, um einen Durchtritt eines Ventilschaftes zwischen den Spannpratzen 35 und 36 zu ermöglichen, während sich der Untersatz 37 in einer im wesentlichen waagerechten Stellung bezüglich der Spreizebene der Spannpratze« 35 und 36 befindet.In the initial position of the adjustment head, which is shown in F i g. 1 and 4, the rod 41 is due to the interaction with the fixed one Control stop 57 in the position in which the clamping claws 35 and 36 at an angle φι (F i g. 5) are spread apart to allow passage of a valve stem between the clamping claws 35 and 36, while the base 37 is in a substantially horizontal position with respect to the spreading plane of the Clamping claws 35 and 36 are located.

Ein Ventil 4 und ein aufzuschweißender Ring 6 werden durch die Vorrichtungen 18 und 14 aus der Reihe der auf den Führungen 15 und 16 bzw. der und der senkrechten EbeneA valve 4 and a ring 6 to be welded on are through the devices 18 and 14 from the Row of on the guides 15 and 16 or the and the vertical plane

Arn Anf?*^n|j At the beginning? * ^{N | j}

Bewegung des Verstellkopfs tritt die Kolbenstange 41 außer Kontakt mit dem festen Steueranschlag 57 und bewegt sich unter der Einwirkung der Feder 50 aufwärts, wobei sie die Gleithülse 42 mitnimmt. Bei der Aufwärtsbewegung der Gleithülse 42 versetzt die Zahnstange 52 das Zahnsegment 53 des Untersatzes 37 in Drehung, so daß der letztere den aufzuschweißenden Ring 6 über den Schaft des Ventils 4 streift, indem er sich in der ser^rechten Ebene schwenkt.Movement of the adjusting head occurs the piston rod 41 out of contact with the fixed control stop 57 and moves upwards under the action of the spring 50, taking the sliding sleeve 42 with it. In the Upward movement of the sliding sleeve 42 displaces the toothed rack 52 the toothed segment 53 of the base 37 in rotation, so that the latter slips the ring 6 to be welded on over the stem of the valve 4 by itself pivots in the ser ^ right plane.

Zugleich bewegt sich die mit der Gleithülse 42 verbundene Fassung 43 aufwärts, betätigt durch die unteren Flächen der schraubenförmigen Nuten 44 undAt the same time, the socket 43 connected to the sliding sleeve 42 moves upwards, actuated by the lower surfaces of the helical grooves 44 and

45 die Rollen 46 und 47 und verstellt die Mitnehmer 48 und 49 zueinander, wodurch die Spannpratzen 35 und 36 zum Einspannen des im durch die Nuten 38 und 39 gebildeten Raum befindlichen Schafts des Ventils 4 geschlossen werden.45 moves the rollers 46 and 47 and moves the drivers 48 and 49 relative to one another, as a result of which the clamping claws 35 and 36 for clamping the stem of the valve 4 located in the space formed by the grooves 38 and 39 getting closed.

Am Anfang der Bewegung des Verstellkopfs 31 erfolgt also gleichzeitig mit der Zuführung des aufzuschweißenden Rings 6 auf den Schaft des Ventils 4 durch den Untersatz 37 ein Einspannen des Schafts durch die Spannpratzen 35 und 36.At the beginning of the movement of the adjusting head 31 takes place simultaneously with the supply of the Ring 6 to be welded onto the stem of the valve 4 by means of the base 37 clamping the stem through the clamping claws 35 and 36.

Bei der Bewegung aus der Anfangsstellung bzw. aus aera bereich der Aufnahme des Ventiis und des Rings in den Bereich der Auftragsschweißung führt der Verstellkopf 31 eine Drehung um die senkrechte Achse um einen Winkel von 90° und eine Drehung um die waagerechte Achse um einen Winkel von 180° aus. Dabei wird durch die schalenartige Ausführung des Untersatzes 37 verhindert, daß der vorher aufgesetzte Ring 6 vom Schaft des Ventils 4 fällt, dessen Ventilteller nach unten orientiert istWhen moving from the initial position or from the aera area of the intake of the valve and the ring in In the area of build-up welding, the adjusting head 31 rotates around the vertical axis an angle of 90 ° and a rotation around the horizontal axis by an angle of 180 °. It is prevented by the shell-like design of the base 37 that the previously placed Ring 6 falls from the shaft of the valve 4, the valve disk of which is oriented downwards

Nach dem Erreichen des Bereichs, in dem die Auftragsschweißung durchgeführt wird, fährt der um einen Winkel von 180° gedrehte Verstellkopf 31 mit der nach unten gerichteten Kolbenstange 41 und den ebenfalls nach unten gerichteten Spannpratzen 35 und 36 sowie mit dem nach oben gerichteten Untersatz 37 mit dem Ende der Stange 41 auf die Rolle 60 des beweglichen Steueranschlags 58 auf.After reaching the area in which the build-up welding is carried out, it drives around an angle of 180 ° rotated adjusting head 31 with the downward piston rod 41 and the clamping claws 35 and 36 also directed downwards and with the base 37 directed upwards with the end of the rod 41 on the roller 60 of the movable control stop 58.

Aufgrund des Zusammenwirkens mit der Rolle 60 wird die Stange 41 etwas in das Gehäuse 32 hineingedrückt, wobei die Kraft der Feder 50 überwunden wird. Bei dieser Bewegung der Stange 41 und der mit dieser über die Gleithülse 42 verbundenen Fassung 43 betätigen die Flächen der Nuten 44 und 45 die RollenDue to the interaction with the roller 60, the rod 41 becomes somewhat into the housing 32 pressed in, the force of the spring 50 being overcome. With this movement of the rod 41 and the with this socket 43 connected via the sliding sleeve 42, the surfaces of the grooves 44 and 45 actuate the rollers

46 und 47 der Mitnehmer 48 und 49, so daß diese die Spannpratzen 35 und 36 um einen Winkel φι (F i g. 5) spreizen, der für Freigabe des Ventils ausreicht, jedoch ein Herunterfallen des auf den Spannpratzen befindli-46 and 47 of the drivers 48 and 49, so that they spread the clamping claws 35 and 36 by an angle φι (Fig. 5), which is sufficient for releasing the valve, but a fall of the clamps located on the clamping claws.

chen Rings 6 verhindert.chen ring 6 prevented.

Nach del, Lösen der Spannpralzen 35 und 36 gleitet das Ventil 4 ungehindert nach unten, ohne daß das Schaffende aus dein durch die Nuten 38 und 39 gebildeten Raum heraustritt, und legt sich mit der Oberfläche seines Tellers auf die Plattform 66 des Stiels 8.After del, loosening the clamping rollers 35 and 36 slides the valve 4 downwards unhindered, without the creator coming out of your through the grooves 38 and 39 formed space emerges, and lies with the surface of his plate on the platform 66 of the Stem 8.

Aufgrund eines Signals eines nicht näher beschriebenen automatischen Steuersystems wird der pneumatische Betätigungszylinder 62 des beweglichen Steueranschlags 58 eingeschaltet und die Kolbenstange 61 mit der befestigten Rolle 60 bewegt sich nach oben, verstellt dabei die Kolbenstange 41 ebenfalls um die maximale Länge zum öffnen der Spannpratzen 35 und 36 um den Winkel ψ] (Fig. 5) nach oben, der ausreicht, daß der aufzuschweißende Ring 6 unter der Einwirkung der Schwerkraft durch die Spannpratzen 35 und 36 hindurchfaiien kann. Bei dem Verstellen des Gieitstcins 42 durch die Stange 41 dreht ferner ihre Zahnstange 52 über das Zwischenrad 54 den Untersatz 37 aufwärts, bzw. in Richtung auf die Spannpratzen 35 und 36, so daß der Raum unter dem Induktor 9 (Fig.4) freigegeben wird. Der durch die kegelige Innenfläche der Schale 64 ausgerichtete Ring 6 wird auf den Teller des Ventils 4 aufgesetzt.Due to a signal from an automatic control system not described in detail, the pneumatic actuating cylinder 62 of the movable control stop 58 is switched on and the piston rod 61 with the attached roller 60 moves upwards, also adjusting the piston rod 41 by the maximum length to open the clamping claws 35 and 36 by the angle ψ] (Fig. 5) upwards, which is sufficient that the ring 6 to be welded on can fall through the clamping claws 35 and 36 under the action of gravity. When the slide 42 is adjusted by the rod 41, its rack 52 also rotates the base 37 upwards via the intermediate wheel 54, or in the direction of the clamping claws 35 and 36, so that the space under the inductor 9 (FIG. 4) is released . The ring 6, which is aligned by the conical inner surface of the shell 64, is placed on the plate of the valve 4.

Das zusammengefügte Ventil mit dem auf seinen Teller aufgesetzten Ring ist zur Durchführung der Auftragsschweißung bereit.The assembled valve with the ring placed on its plate is used to carry out the Build-up welding ready.

Durch das Steuersystem wird der pneumatische Beidtigungszylinder 63 des Stößels 8 eingeschaltet, seine Kolbenstange 65 bewegt sich aufwärts und verstellt das auf der Plattform 66 aufgestellte Ventil 4 mit dem aufgesetzten Ring 6 unmittelbar in den Bereich, in dem die Auftragsschweißung durchgeführt wird. Sobald das Ende des Ventilschafts die Öffnung des Spannfutters 10 und entsprechend der Teller des Ventils 4 den Ring des Hochfrequenzinduktors 9 erreicht, betätigt das Ventilschaftende einen nicht gezeigten Streckenendschalter, der in der Öffnung des Spannfutters 10 angeordnet ist. Dabei werden gemäß dem Programm des Steuprsvstprm Stptiprhpfphlp aiicupcrp. ben, die ein Spannen und Drehen des Spannfutters 10, das Einschalten des Hochfrequenzinduktors 9, das Verstellen der Kolbenstange 61 mit der Plattform 66 und dann das Betätigen der pneumatischen Betätigungszylinder 62 und 26 zum Abführen des Verstellkopfs 31 aus dem Bereich der Auftragsschweißung bewirken.The control system switches on the pneumatic accessory cylinder 63 of the plunger 8, its piston rod 65 moves upwards and moves the valve 4 with the attached ring 6 placed on the platform 66 directly into the area in which the build-up welding is carried out. As soon as the end of the valve stem reaches the opening of the chuck 10 and, correspondingly, the plate of the valve 4 reaches the ring of the high-frequency inductor 9, the end of the valve stem actuates a limit switch, not shown, which is arranged in the opening of the chuck 10. According to the program of the Steuprsvstprm Stptiprhpfphlp aiicupcrp. ben, which cause clamping and turning of the chuck 10, switching on the high-frequency inductor 9, adjusting the piston rod 61 with the platform 66 and then actuating the pneumatic actuating cylinders 62 and 26 to remove the adjusting head 31 from the area of the build-up welding.

Der im Hochfrequenzfeld schmelzende Ring 6 ausThe ring 6 melting in the high frequency field

hitzebeständiger Legierung wird auf den Teller des Ventils 4 aufgeschmolzen, der zur gleichmäßigen Verteilung des geschmolzenen Metalls bezüglich seinerHeat-resistant alloy is melted onto the plate of the valve 4, which is used for uniform Distribution of the molten metal in terms of its

■) Arbeitsfläche in Drehbewegung versetzt wird.■) The work surface is set in rotary motion.

Durch Betätigen des pneumatischen Betätigungszylinders 26 wird dessen Kolbenstange 25 in die Ausgangsstellung zurückgeführt. Bei dieser Bewegung nimmt die Kolbenstange 25 den Lenker 24 mit, so daßBy actuating the pneumatic actuating cylinder 26, its piston rod 25 is in the Returned to the starting position. During this movement, the piston rod 25 takes the handlebar 24 with it, so that

in die senkrechte Welle 21 gedreht wird. Die waagerechte Welle 28 und der daran befestigte Verstellkopf 31 führen eine Drehung bezüglich der senkrechten Achse aus und bewirken durch die Zusammenarbeit zwischen dem Kegelrad 29 und dem kegeligen Zahnsegment 30is rotated into the vertical shaft 21. The horizontal one Shaft 28 and the adjusting head 31 attached to it rotate with respect to the vertical axis and effect through the cooperation between the bevel gear 29 and the conical toothed segment 30

ι '> eine Drehung um die waagerechte Achse.ι '> a rotation around the horizontal axis.

Am Anfang der Bewegung des Verstellkopfs 31 tritt die Stange 41 außer Kontakt mit der Rolle 60 des beweglichen Steueranschlags 58 und führt unter der Einwirkung der sich spreizenden Feder 50 eineAt the beginning of the movement of the adjusting head 31, the rod 41 comes out of contact with the roller 60 of the movable control stop 58 and leads under the action of the expanding spring 50 a

2(i entsprechende Bewegung aus, wobei sie die Gleithülse 42 mitnimmt. Bei dieser Bewegung der Gleithülse 42 dreht die Zahnstange 52 den Untersatz 37 in die vorherige Stellung, indem sie das Zahnsegment 53 über das Zwischenrad 54 betätigt, während die Fassung 432 (i corresponding movement, taking the sliding sleeve 42 takes away. During this movement of the sliding sleeve 42, the rack 52 rotates the base 37 in the previous position by actuating the toothed segment 53 via the intermediate gear 54, while the socket 43

2i durch Betätigung der Rollen 46 und 47 der Mitnehmer 48 und 49 mit den Flächen der schraubenförmigen Nuten 44 und 45 diese zusammenführt, so daß die Spannpratzen 35 und 36 geschlossen werden.2i by actuating the rollers 46 and 47 of the drivers 48 and 49 with the surfaces of the helical grooves 44 and 45 this merges so that the Clamps 35 and 36 are closed.

Nachdem sich der Verstellkopf 31 um den Winkel von 90° in der waagerechten Ebene und um den Winkel von 180° in der senkrechten Ebene gedreht hat, fährt er mit dem Ende seiner Stange 41 auf den festen Steueranschlag 57 auf und bleibt stehen. Dabei gelangen die Spannpratzen 35 und 36 sowie der Untersatz 37 wieder in die Anfangsstellung. Der Verstellkopf 31 steht zur Übernahme des nächstfolgenden Paars von Teilen bereit, die durch die Vorrichtungen 3 und 5 dem Verstellkopf zugeführt werden.After the adjusting head 31 by the angle of 90 ° in the horizontal plane and by the angle of Has rotated 180 ° in the vertical plane, he moves the end of his rod 41 on the fixed control stop 57 up and stand still. The clamping claws 35 and 36 and the base 37 come back in the starting position. The adjusting head 31 is available to take over the next pair of parts ready, which are fed to the adjusting head by the devices 3 and 5.

Nach dem Ablauf der für die Auftragsschweißung der Arbeitsfläche des gerade zu bearbeitenden Ventils prfnrHprlirhpn 7pit wirH pin 9tPiiprhpfphl 711m Aiiccnannen des Spannfutters 10 und zum Drehen des Verstellkopfs 2 mit dem nächstfolgenden Ventil und dem aufzuschweißenden Ring in den Bereich der Auftragsschweißung gegeben. Der Arbeitsvorgang kann sich wiederholen.After the expiry of the prfnrHprlirhpn 7pit for the build-up welding of the working surface of the valve to be processed, pin 9tPiiprhpfphl 711m Aiiccnan nen of the chuck 10 and for turning the adjustment head 2 with the next valve and the ring to be welded in the area of the build-up welding. The work process can be repeated.

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Vorrichtung zur Durchführung von hochfrequenten Auftragsschweißungen ar; Ventilen, insbesondere an Ventilen für Verbrennungsmotoren, durch Aufschmelzen von Ringen aus hitzebeständigen Legierungen auf die Arbeitsflächen der Ventile, mit einem zur Aufnahme des aufzuschweißenden Ringes und seinem Oberstreifen über den Ventilschaft dienenden Untersatz, mit einer Spreizvorrich- ι ο tung gelenkig verbundene und zum Ergreifen des Ventils mit dem auf seinen Ventilschaft aufgesetzten auzuschweißenden Ring dienende Spannpratzen, die1. Device for performing high-frequency build-up welds ar; Valves, especially on valves for internal combustion engines, by melting rings made of heat-resistant alloys onto the working surfaces of the valves, with a base serving to accommodate the ring to be welded on and its upper strip over the valve stem, with a spreading device ι ο device articulated and for gripping the valve with the attached to its valve stem auzuschweißenden ring serving clamps that in einer sich horizontal erstreckenden Ebene spreizbar sind und deren mit dem Ventilschaft zusammenfallende vertikale Mittelachse in der Anfangsstellung mit der Mittelachse des auf dem unterhalb der Spannpratzen angeordneten Untersatz befmdikhen Ringes zusammenfällt, mit einem Manipulator, durch den die Spannpratzen in jeweils einer annähernd horizontalen und einer annähernd vertikalen Ebene schwenkbar sind, wodurch in der einen Ebene das jeweilige Ventil von der Stellung, in der der Ventilschaft in den Ring einführbar ist, in die Stellung, in der der Ventilschaft vertikal nach oben zeigt, ausrichtbar ist und in dieser Stellung in der anderen Ebene in dem Bereich des Induktors vefschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Manipulator (7) einen Verstellkopf (31) aufweist in dessen Gehäuse (32) die Spannpratzen (35,36) mit ihrer Spreizvorrichtung (40) und der Untersatz (37) montier* sind, ü»~r über ein Zahnstangen-Zahnsegment-Getricbe (51) am Gehäuse (32) angelenkt ist und in der dur "W die Mittelachse verlaufenden vertikalen Ebene beim Schließen der ^J5 Spannpratzen (35,36) nach oben in die Mittelachse hineinschwenkbar und beim Spreizen der Spannpratzen wieder in die horizontale Anfangsstellung zurückschwenkbar istare expandable in a horizontally extending plane and their vertical center axis, which coincides with the valve stem, coincides in the initial position with the center axis of the ring located on the base below the clamping claws, with a manipulator through which the clamping claws in each case one approximately horizontal and one approximately vertical plane are pivotable, whereby in the one plane the respective valve from the position in which the valve stem can be inserted into the ring, in the position in which the valve stem points vertically upwards, can be aligned and in this position in the other plane can be swiveled in the area of the inductor, characterized in that the manipulator (7) has an adjusting head (31) in the housing (32) of which the clamping claws (35, 36) with their spreading device (40) and the base (37) are mounted. are, via a rack and gear segment gear (51) is articulated on the housing (32) and in which you r "W the vertical plane running along the central axis can be ^{pivoted upwards into the central axis when the J5} clamping claws (35, 36) are closed and can be pivoted back into the initial horizontal position when the clamping claws are spread

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellkopf (31) auf einem Ende einer waagerechten Welle (28) des Manipulators (7) montiert ist, an deren anderem Ende ein Kegelrad (29) angebracht ist, das mit einem unbeweglichen Zahnsegment (30) kämmt, das an einem zylindri- « sehen Gehäuse (19) angebracht ist, in dem eine vertikale Antriebswelle (21) montiert ist, die auf ihrer oberen Stirnfläche ein Lager (27) für die waagerechte Welle (28) trägt2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the adjusting head (31) on one end a horizontal shaft (28) of the manipulator (7) is mounted, at the other end of which a bevel gear (29) is attached, which meshes with an immovable toothed segment (30) which is attached to a cylindri- « see housing (19) is mounted in which a vertical drive shaft (21) is mounted, which on its upper face carries a bearing (27) for the horizontal shaft (28)

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the spreading device (40) for the clamping claws (35, 36) comprises a rod (41) which is arranged in the housing (32) of the adjusting head (31) such that one of its ends from the housing (32) protrudes, the bar (41) carries a ^v> sliding sleeve (42) and an outer ring (43) on the oppositely directed helical grooves (44, 45) for accommodating the catch (48, 49 ) the clamping claws (35, 36) are formed, and that a compression spring (50) is provided which is placed on & o the rod (41) and with one end against the sliding sleeve (42) and the other against the housing (32 ) of the adjustment head (31).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ^M dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Verstellkopfes (31) ein fester Steueranschlag (57) und unterhalb des Verstellkopfes (31) ein parallel zur4. Device according to one of claims 1 to 3, ^M characterized in that above the adjusting head (31) a fixed control stop (57) and below the adjusting head (31) a parallel to Stange (41) pneumatisch bewegbarer Steueranschlag (58) angeordnet sind, von denen der feste Steueranschlag (57) im Bereich der Anfangsstellung und der bewegbare Steueranschlag (58) im Erhitzungsbereich jeweils mit der Stange (41) zusammenwirken.Rod (41) pneumatically movable control stop (58) are arranged, of which the fixed Control stop (57) in the area of the initial position and the movable control stop (58) in the heating area each interact with the rod (41).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange {52) an der Gleithülse (42) befestigt ist und zwischen dem am Untersatz (37) ausgebildeten Zahnsegment (53) und der Zahnstange (52) ein Zwischenrad (54) vorgesehen ist5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rack {52) on the sliding sleeve (42) is attached and between the toothed segment (53) formed on the base (37) and an intermediate gear (54) is provided for the rack (52)