DE3118486C2

DE3118486C2 - Power transmission device for electrical resistance welding devices

Info

Publication number: DE3118486C2
Application number: DE19813118486
Authority: DE
Inventors: Hans 7032 Sindelfingen Mareis; Werner Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Pollmann; Josef 7030 Böblingen Spurga
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1981-05-09
Filing date: 1981-05-09
Publication date: 1983-02-17
Also published as: DE3118486A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Stromübertragungseinrichtung für elektrische Widerstands-Schweißvorrich- so tungen mit relativ zueinander beweglichen zwangsgeführten stromführenden Bauteilen nach dem Oberbegriff von Anspruch I.The invention relates to a power transmission device for electrical resistance welding devices lines with positively guided current-carrying components that are movable relative to one another according to the preamble of claim I.

Es sind Schweißzylinder für elektrische Widerstandsschweißungen vorgeschlagen worden (DE-OS 48 038), wobei die Stromversorgung vom Zylinder auf die Kolbenstange mittels einer Vielzahl von axialgerichteten Kontaktlamellen, 2. B. aus versilberter Berylliumbronze, erfolgt. Trotz relativ hoher Strombelastbarkeit eines mit Kontaktlamellen ausgerüsteten Schweißzylinders haben diese den Nachteil, daß durch die gleitende Kontaktierung die Lamellen einem RcibverschleiQ unterliegen und Verschmorungen und damit verbundene Störungen nicht auszuschließen sind.Welding cylinders for electrical resistance welding have been proposed (DE-OS 48 038), the power supply from the cylinder to the piston rod by means of a large number of axially directed contact lamellas, e.g. made of silver-plated beryllium bronze. Despite the relatively high current carrying capacity of one equipped with contact lamellas Welding cylinder, these have the disadvantage that the slats are one by the sliding contact Rcib wear and charring and associated disturbances cannot be ruled out.

Im Zusammenhang mit Wiclerstands-Rollennaht-Schweißvorrichtungen ist es bekannl.den Schweißstrom im Bereich der umlaufenden rollenförmigen Schweißelektrode vom feststehenden auf den drehenden TeilIn connection with Wiclerstands roll seam welding devices it is known the welding current in the area of the rotating roll-shaped welding electrode from the stationary to the rotating part mittels käfiggeführter stromwender massiver Rollen, die nach Art der Wälzkörper eines Wälzlagers zwischen stromführenden Teilen angebracht sind, zu übertragen (vgl US-PS 29 83 891 oder US-PS 27 26 371). Wegen des geringen Durchmessers der stromübertragenen Rollen berühren diese die angrenzende Abrollbahn jedoch nur an einer sehr schmalen Linie, so daß die Strombelastbarkeit je Rolle nur sehr gering ist. Außerdem darf man nicht davon ausgehen, daß sämtliche Rollen gleichmäßig stark an die beiden gegenüberliegenden Abrollbahnen angedrückt werden; vielmehr lehrt die Erfahrung, daß nur relativ wenige Rollen voll mechanisch belastet sind und somit elektrisch belastbar sind, wogegen die übrigen Rollen mehr oder weniger entlastet und zur Stromübertragung vorübergehend weniger geeignet sind. Bei sehr langen Rollen kann darüber hinaus nicht davon ausgegangen werden, daß die Rollen auf ihrer gesamten Länge gleichmäßig stark an den Abrollbahnen anliegen und dementsprechend über die ganze Länge hinweg gleichmäßig stark strombelastbar sind. Wegen dieser unterschiedlich starken wechselnden mechanischen und elektrischen Belastung der einzelnen stromübertragenden Rollen kann es auch zu Stromunterbrechungen und dementsprechend zur Bildung von Abrißfunken und zur Verschnürung der Kontaktflächen kommen, die den Stromübergang verschlechtern und den Verschleiß- und Verschmorungsprozeß beschleunigen.by means of cage-guided commutators, massive rollers, which are mounted between current-carrying parts in the manner of the rolling elements of a rolling bearing (see US-PS 29 83 891 or US-PS 27 26 371). Because of the small diameter of the current-transmitted However, these rollers only touch the adjacent roller conveyor on a very narrow line, so that the Current carrying capacity per role is only very low. In addition, one must not assume that all rollers are pressed evenly against the two opposite roller conveyors; rather, experience teaches that relatively few roles are fully mechanically loaded and thus are electrically resilient, whereas the other roles are more or less relieved and for power transmission are temporarily less suitable. In the case of very long roles, moreover, it cannot be assumed that the rollers are in contact with the roller conveyors evenly over their entire length and accordingly can be loaded with current evenly over the entire length. Because of these Different degrees of changing mechanical and electrical stress on the individual power-transmitting roles can also lead to power interruptions and accordingly come to the formation of tear-off sparks and constriction of the contact surfaces that the Worsen the current transfer and accelerate the wear and charring process.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Wirkungsgrad, die Lebensdauer und die Strombelastbarkeit bei Stromübertragungseinrichtungen der eingangs genannten Art zu erhöhen.The object of the invention is to increase the efficiency, the service life and the current carrying capacity in current transmission devices of the type mentioned at the beginning.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöstThis object is achieved by the characterizing features of claim 1

Durch die Ausbildung der Kontaktelemente als dünnwandiges Rollelement, das gleichzeitig die Eigenschaft einer Feder besitzt und unter Vorspannung anliegt, wird einerseits der Rsibverschleiß vermieden, während andererseits ohne weitei^s hohe mechanische Vorspannungen zugelassen werden können, so daß eine zuverlässige Kontaktierung und eine hohe Strombelastung möglich sind. Auch nach längerem Einsatz sind weder Verschmorungen noch Verschleiß der Röllchen feststellbar.By designing the contact elements as a thin-walled rolling element, which at the same time has the property of a spring and is preloaded on the one hand, wear and tear on the ribs is avoided, while on the other hand, high mechanical wear and tear is easily avoided Bias voltages can be allowed so that reliable contact and a high current load are possible. Even after long periods of use neither charring nor wear of the rollers noticeable.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung können die Röllchen in einem Führungskäfig, vorzugsweise aus Kunststoff gebildet, geführt werden. Dadurch kann ein eventuelles Schrägstcllen der Röllchen zur Bewegungsrichtung vermieden werden. Für Drehbewegungen können die Röllchen parallel zur Drehachse ausgerichtet und es können mehrere Reihen von Röllchen in Achsrichtung nebeneinander angeordnet werden. Durch die axiale Unterteilung in mehrere Einzelröllchen kann besseres Schmiegen der Kontaktelemente erreicht werden.In an advantageous embodiment of the invention, the rollers can be in a guide cage, preferably from Plastic formed, to be guided. This allows a any inclined positioning of the rollers in relation to the direction of movement can be avoided. For rotary movements the rollers can be aligned parallel to the axis of rotation and there can be several rows of rollers in Axial direction can be arranged side by side. Due to the axial division into several individual rollers better nesting of the contact elements can be achieved.

Für axialbewegliche Bauteile können eine Vielzahl von ebenen, achsparallel und — im achssenkrechten Schnitt gesehen — polygonartig angeordneten, in ihrer Breite der Länge der Röllchen entsprechenden Kontaktflächen im Bereich der Kontaktierung vorgesehen werden und die Röllchen können achssenkrecht ausgerichtet und in mehreren, den Paare der Kontaktflächen entsprechenden Reihen angeordnet werden.For axially movable components, a multitude of planar, axially parallel and - axially perpendicular Seen section - polygonally arranged contact surfaces corresponding in their width to the length of the rollers are provided in the area of the contacting and the rollers can be aligned perpendicular to the axis and arranged in several rows corresponding to the pairs of contact surfaces.

Für axialbewegliche Bauteile ist der Zwischenraum in Achsrichtung langer als die Röllchenreihen bzw. der ihnen zugeordnete Führungskäfig auszubilden, um ein Abrollen der Kontaktelemente an den Kontaktflächen zu ermöglichen; es genügt jedoch, wenn der /wischen-For axially movable components, the space in the axial direction is longer than the rows of rollers or the to train them assigned guide cage in order to allow the contact elements to roll on the contact surfaces to enable; however, it is sufficient if the / wipe-

raum langer ausgebildet ist. Die Röliehcnreihen können außerdem zwecks Sauberhaltung und Kühlung vom Druckmedium umspült werden.space is formed longer. The Röliehcnreihen can are also washed around by the pressure medium for the purpose of keeping it clean and cooling.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigtThe invention is to be explained in more detail on the basis of an exemplary embodiment shown in the drawing will. It shows

F i g. i einen Teilschnitt eines "Schweißzylinders für axialbewegliche Bauteile gemäß der Erfindung,F i g. i a partial section of a "welding cylinder for axially movable components according to the invention,

F i g. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II,F i g. 2 shows a cross section along the line II-II,

Fig.3 einen Querschnitt einer Kontaktierung für drehbewegliche Bauteile und3 shows a cross section of a contact for rotatable components and

F i g. 4 einen Teilschnitt entlang der Linie IV-IV.F i g. 4 shows a partial section along the line IV-IV.

Der irr Fig. 1 dargestellte Schweißzylinder 1 besteht aus einem äußeren Zylindermantel 2 mit einer Anschraubfläche 3, die gleichzeitig als Kontaktfläche für die auf den Schweißstrom ausgelegte Stromzuführung 4 zum Schweißzylinder 1 dient. Im Zylindermantel 2 ist eine Zylinderbüchse 5 eingesetzt, in welcher ein nichtgezeichneter Kolben mit einer Kolbenstange 6 axial verschiebbar gelagert ist. Die Kolbenstange 6 trägt am äußeren freien Ende 7 eine Schweißelektrode 8.The welding cylinder 1 shown in FIG. 1 consists from an outer cylinder jacket 2 with a screw surface 3, which also acts as a contact surface for the power supply 4 to the welding cylinder 1 designed for the welding current is used. In the cylinder jacket 2 is a cylinder liner 5 is used, in which a piston (not shown) with a piston rod 6 is axially displaceable. The piston rod 6 carries a welding electrode 8 at the outer free end 7.

Auf eine Abdichtung zwischen der Zylinderbüchse 5 und der Kolbenstange 6 wird verzichtet, weil -ein Teil des Druckmediums (Hydraulikwasser oder -öl) zur Umspülung von in einem Führungskäfig 9 gehalterten Kontaktröllchen 10 Verwendung findet. Zwischen der Zylinderbüchse 5 und dem Führungskäfig 9 ist ein Kunststoffring 11 als oberer Anschlag für den Führungskäfig 9 vorgesehen. Am Ausgangsende der Kolbenstange 6 ist eine Abdeckkappe 12 mi» einer Abdichtung 13 gegenüber der Rollenstange 6 vorgesehen. Das Druckmedium, das gleichzeitig als Kühlmittel dient, wird in an sich bekannter Weise im oberen Teil 20 des Zylindermantels 2 zugeführt, beaufschlagt den Kolben und kann teilweise durch einen offenen Ringspalt 14 zur Umspülung der Kontaktröllchen 10 zwischen Zylinderbüchse 5 und Kolbenstange 6 hindurchfließen und sammelt sich anschließend in einem Zwischenraum 15, welcher durch einen im Zylindermantel 2 angeordneten Verbindungskanal 16 mit der anderen Seite des Führungskäfigs 9 verbunden ist. Die Kontaktierung zwischen Zylindermantel 2 und Kolbenstange erfolgt durch eine Vielzahl in dem Käfig 9 übereinander angeordneter Röllchenreihen 17.A seal between the cylinder liner 5 and the piston rod 6 is dispensed with because -a part of the pressure medium (hydraulic water or oil) for flushing around those held in a guide cage 9 Contact roller 10 is used. Between the cylinder liner 5 and the guide cage 9 is a Plastic ring 11 is provided as an upper stop for the guide cage 9. At the exit end of the Piston rod 6, a cover cap 12 with a seal 13 is provided with respect to the roller rod 6. The pressure medium, which at the same time serves as a coolant, is in a manner known per se in the upper part 20 of the cylinder jacket 2 supplied, acts on the piston and can partially through an open Annular gap 14 for flushing the contact rollers 10 between the cylinder liner 5 and the piston rod 6 flow through and then collects in an intermediate space 15, which is passed through a cylinder jacket 2 arranged connecting channel 16 is connected to the other side of the guide cage 9. the Contact between the cylinder jacket 2 and the piston rod takes place through a large number in the cage 9 rows of rollers arranged one above the other 17.

Um eine unzulässig hohe Aufheizung der stromführenden Teile und mit ihnen der angeordneten mechanischen Teile des Schweißzylinders 1 zu vermeiden, ist eine in an sich bekannter Weise bis zu der Schweißelektrode hinzuführende Wasserkühlung vorgesehen. To avoid excessive heating of the current-carrying parts and with them the arranged Avoiding mechanical parts of the welding cylinder 1 is a known manner up to the Water cooling to add welding electrode is provided.

Wie aus F i g. 2 /u ersehen ist, sind für axialbewegliche Bauteile die Kontaktflächen 18,19 von Zylindermantel 2 und Kolbenstange eben ausgebildet und polygonartig angeordnet Der Zwischenraum 15 ist in Axialrichtung um den halben Axialhub länger als die Röllchenrtihen 17 bzw. der ihnen zugeordnete Führungskäfig 9. In F i g. 3 und 4 ist eine Anordnung der Kontaktflächen 18', 19' in Zylinderform für eine Drehbewegung der Bauteile dargestelltAs shown in FIG. 2 / u, the contact surfaces 18, 19 of the cylinder jacket 2 and piston rod for axially movable components are flat and arranged in a polygon-like manner i g. 3 and 4 show an arrangement of the contact surfaces 18 ', 19' in a cylindrical shape for a rotary movement of the components

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Stromübertragungseinrichtung für elektrische Widerstands-Schweißvorrichtungen mit relativ zueinander beweglichen zwangsgeführten stromführenden Bauteilen, die im Bereich der gegenseitigen Kontaktierung einen Zwischenraum aufweist, der durch parallelliegende Kontaktflächen der stromführenden Bauteile begrenzt ist und der zwischen den Kontaktflächen eine Vielzahl von unter mechanischer Vorspannung stehender und elektrisch parallelliegender Kontaktfedern aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern als quer zur Bewegungsrichtung ausge- richtete dünnwandige Röllchen (10) ausgebildet sind, die nach Art von Wälzkörpern an den Kontaktflächen (18,19 bzw. 18', 19') entlangrollen.1. Power transmission device for electrical resistance welding devices with relative mutually movable positively guided current-carrying components that are in the area of mutual Contacting has an intermediate space which is delimited by parallel contact surfaces of the current-carrying components and the space between the contact surfaces accommodates a large number of contact springs that are under mechanical pretension and are electrically parallel, characterized in that the contact springs are designed as transverse to the direction of movement. directed thin-walled rollers (10) are formed, which roll along the contact surfaces (18, 19 or 18 ', 19') in the manner of rolling elements.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, tjaß die Röllchen in einem Führungskäfig (9), vorzugsweise aus Kunststoff gebildet, geführt sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the rollers tjass in a guide cage (9), preferably made of plastic, are guided.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2 für Drehbewegungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Röllchen (10) parallel zur Drehachse ausgerichtet sind.3. Device according to claims 1 or 2 for rotary movements, characterized in that the Rollers (10) are aligned parallel to the axis of rotation.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daö mehrere Reihen (17) von Röllchen (10) in Achsrichtung nebeneinander angeordnet sind.4. Device according to claim 3, characterized in that there are several rows (17) of rollers (10) are arranged side by side in the axial direction.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2 für axialbewegüche Bauteile, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl vor. ebene-, achsparallel und — im achssenkrechten Schnitt gesehen — polygonartig angeordneten, in ihrer Brr'Ae der Länge der Röllchen (10) entsprechenden Kontaktflächen (18, 19) im Bereich der Kontaktierung vorgesehen sind und daß die Röllchen (10) achssenkrecht ausgerichtet und in mehreren, den Paaren der Kontaktflächen (18,19) entsprechenden Reihen (17) angeordnet sind.5. Device according to claim 1 or 2 for axially movable components, characterized in that that a multitude before. plane, parallel to the axis and - seen in the perpendicular section - polygonal arranged, in their Brr'Ae the length of the rollers (10) corresponding contact surfaces (18, 19) are provided in the area of the contact and that the rollers (10) are aligned perpendicular to the axis and in several, the pairs of contact surfaces (18,19) corresponding rows (17) are arranged.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum (IS) in Achsrichtung um den halben Axialhub länger ist als die Röllchenreihen (17) bzw. der ihnen zugeordnete Führungskäfig (9).6. Device according to claim 5, characterized in that the intermediate space (IS) is longer than that in the axial direction by half the axial stroke Rows of rollers (17) or the guide cage (9) assigned to them.

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