DE3124863C2

DE3124863C2 -

Info

Publication number: DE3124863C2
Application number: DE3124863A
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Kofu Yamanashi Jp Naito
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-06-25
Filing date: 1981-06-24
Publication date: 1990-03-01
Also published as: FR2489608A1; US4394533A; FR2489608B1; JPS5922628B2; JPS5711783A; IT1142565B; DE3124863A1; IT8148733A0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein luftgekühltes Kabel für Punktschweißmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Derartige Kabel werden häufig zum Punktschweißen in der Autoindustrie, bei der Herstellung von Eisenbahnwagen, in Schiffswerften sowie in anderen Industriebetrieben verwen det. Die Erfindung betrifft dabei insbesondere das Endstück, an dem ein luftgekühltes Kabel, das aus einzel nen Kabeldrähten besteht, angeschlossen ist, um das Kabel mit einem anderen elektrischen Kreis zu verbinden.

Beim Punktschweißen erleidet das Kabel der Schweißpistole zahlreiche Ermüdungserscheinungen durch das Verbiegen und Verdrillen, da die Schweißelektrode eine Vielzahl von un terschiedlichen Winkeln einnimmt, um das Schweißen an den vorgeschriebenen Stellen durchführen zu können. Zusätzlich wird das Kabel wiederholt auf hohe Temperaturen gebracht, da die Schweißströme üblicherweise 8000 bis 15 000 Ampere betragen. Bei diesen Gelegenheiten berühren sich die ein zelnen Kerndrähte heftig durch die Erzeugung einer als "Kick" bezeichneten Anziehungskraft. Obwohl das Äußere der Kabel üblicherweise mit einem Schutzschlauch überzogen ist, treten die oben genannten Ermüdungserscheinungen so wie die elektrische Anziehungskraft auf. Diese beiden Kräf te treten nun am stärksten an derjenigen Stelle auf, an der das Kabel mit einem Endstück verbunden ist, wobei die se schädlichen Kräfte jedesmal dann auftreten, wenn eine Punktschweißung ausgeführt wird. Dies führt aber zu Beschä digungen des Kabels an der Anschlußstelle. Jedesmal, wenn ein starker Strom das Kabel durchfließt, erhöht sich außer dem die Temperatur und die Drähte können aufgrund der Über hitzung brechen.

Ein derartig beschädigtes Kabel muß demzufolge ausgewech selt werden, wodurch sich die Kabelkosten erhöhen, die Tot zeit durch das Auswechseln vergrößert und die Kosten für die aufzuwendende Auswechselarbeit steigen. Es ist äußerst unwirtschaftlich, wenn lange Auswechselzeiten für derarti ge Kabel an Förderbändern auftreten, an denen Werkstücke mit relativ hoher Durchlaufgeschwindigkeit von etwa einem Werkstück pro 10 Sekunden gefertigt werden können.

Aus der DE-OS 20 30 239 ist ein Schweißkabel für Punkt schweißmaschinen bekannt, das aus mehreren verschlungenen Kupfersträngen besteht, die in an einem Transformator und einem Teil einer Schweißzange befestigbaren Kabelschuhen enden, wobei die in die Kabelschuhe eingesteckten Kupfer stränge mit Zinn ausgegossen sind. Jeder Kupferstrang ist dabei von einem eigenen elastischen Schlauch umgeben, wo bei der aufgeweitete Teil eine geringe Konizität aufweist, aufgrund derer einzelne Drähte abbrechen können.

Aus der US-PS 34 04 369 ist ein mit Endstücken versehenes Kabel für Punktschweißmaschinen bekannt, bei dem die ein zelnen Kabelstränge jeweils mit einer elektrisch isolieren den Hülle umgeben sind, die sich zusammen mit dem zugehöri gen Kabelstrang bis in die Endstücke erstreckt. Die End stücke selbst weisen einen aufgeweiteten Abschnitt und einen Abschnitt mit rechtwinkligem Querschnitt auf, wobei auch hier die Konizität des aufgeweiteten Abschnitts nur sehr gering ist, so daß Brüche der äußersten Drähte der außenliegenden Stränge auftreten können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kabel zu schaffen, das auch bei starken das Kabel durchfließenden Strömen eine lange Lebensdauer aufweist und das leicht her stellbar ist, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung an zugeben.

Die Lösung der Aufgabe, ein Kabel zu schaffen, erfolgt mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unter ansprüchen beschrieben; die Lösung der Aufgabe, ein erfin dungsgemäßes Verfahren anzugeben, erfolgt mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 6 angegebenen Merkmalen.

Im Vergleich mit den aus dem Stand der Technik bekannten luftgekühlten Kabeln weist das erfindungsgemäße Kabel ein Endstück mit einer erheblich größeren Konizität auf, so daß sich das daran befestigte Kabel im Einsatz ganz anders verdrehen, abbiegen und verdrillen kann als dies bei den Endstücken nach dem Stand der Technik der Fall ist. Ferner weist das erfindungsgemäße luftgekühlte Kabel für Punkt schweißmaschinen den Vorteil auf, daß, da die Kabelstränge nicht elektrisch zueinander isoliert sind, eine eingeleite te Verformungskraft auf den Gesamtumfang des eingeschobe nen Kabels in dem Endstück an einer Stelle verteilt wird, an der die Gesamtheit der Drähte mit einem Deckband aus elektrisch isolierendem Material umgeben ist, so daß die Krafteinleitung in das Kabel über dieses Deckband erfolgt. Die Quetsch- und Bruchgefahr für die einzelnen Drähte ist damit erheblich herabgesetzt.

Aufgrund des großen Abstandes zwischen dem äußersten Rand des aufgeweiteten Abschnitts und dem aus dem Endstück aus tretenden Kabel wird also eine große Bewegungsfreiheit für das Kabel und im Zusammenhang mit der schonenden Kraftein leitung beim Formvorgang, aufgrund des aufgebrachten Deck bandes eine lange Lebensdauer des Kabels bei gleichzeiti ger wirtschaftlicher Herstellbarkeit gewährleistet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemä ßen Endstücks für luftgekühlte Kabel;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Endstücks für luftgekühlte Kabel;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Kabels und eines erfindungsgemäßen zylindrisch leitenden Stücks;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des zylindrischen elek trisch leitenden Stücks, dessen eines Ende aufgewei tet ist und

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemä ßen Endstückes für luftgekühlte Kabel, wobei das luftgekühlte Kabel mit einem Deckband versehen ist.

Es sei zuerst das in Fig. 2 dargestellte herkömmliche End stück betrachtet. Wie bereits oben erwähnt, liegt der Nach teil dieses Endstückes darin, daß die Kerndrähte dazu nei gen zu brechen, wie es an der mit A bezeichneten Stelle schematisch angedeutet ist, aufgrund von physikalischen und elektrischen Kräften, die auf das Kabel während seines Einsatzes wirken.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Kabel bezeichnet, das aus einer Vielzahl von miteinander verbundenen Kerndrähten besteht, und mit 2 ein Kabelstück, das am Ende des Kabels 1 angeord net ist. Das Endstück 2 weist einen rechteckigen oder rechtwinkligen Querschnitt auf, einschließlich einer Öff nung 3 zum Anschluß einer (nicht dargestellten) Schweiß elektrode oder einer Stromversorgung. Es sei betont, daß der Querschnitt des Endstückes nicht notwendigerweise rechteckig oder rechtwinklig sein muß, sondern daß er z.B. auch trapezförmig sein kann, solange ausreichender elektri scher Kontakt gewährleistet werden kann.

Das Endstück 2 weist einen aufgeweiteten Abschnitt 4 auf, mit kegelstumpfförmigem Querschnitt an demjenigen Ende, welches das Kabel 1 aufnimmt. Ein in Fig. 5 noch deutli cher dargestelltes Deckband 5 entweder aus einem Kunstharz wie z.B. Teflon oder einem synethetischen Gummi oder dgl., wird um das Kabel 1 an derjenigen Stelle gewickelt, wel ches mit dem Endstück 2 verbunden werden soll. Das Deck band 5, wie noch näher im Zusammenhang mit dem Herstel lungsverfahren erläutert werden wird, wird um das Kabel ge wickelt, wonach dieses Ende des Kabels in ein rundes Rohr gesteckt wird, welches z.B. mittels einer hydraulischen Presse in rechteckige oder rechtwinklige Form gepreßt wird. Anstelle, wie oben erwähnt, das Deckband 5 aus Kunst harz oder synthetischem Gummi um das Kabel 1 zu wickeln, kann auch die Innenwand des aufgeweiteten Abschnitts 4 des Endstücks 2 mit einem Kunstharz oder einem synthetischen Gummi bedeckt werden.

In den Fig. 3 bis 5 ist ein mögliches Herstellungsverfah ren dargestellt. Die einzelnen Herstellungsschritte lauten dabei wie folgt:

1) Herstellen des Kabels 1 und eines Kupferrohres 2 a mit kreisförmigem Querschnitt und Zuschneiden auf die ge wünschte Endstücklänge (Fig. 3);
2) Aufweiten des Endes 4 a an einer Seite des Kupferrohres 2 a durch Preßverformung (Fig. 4);
3) Umwickeln des Kabels 1 an einer Stelle in der Nähe sei nes Endes mit einem Teflonstreifen 5 (Fig. 5);
4) Einführen des mit Teflon umwickelten Stücks des Kabels 1 in den aufgeweiteten Abschnitt 4 a des Kupferrohres 2 a;
5) Verformen des Kupferrohres 2 a in ein Endstück mit recht eckigem oder rechtwinkligem Querschnitt durch langsame Verformung des Rohres an dem sich an den aufgeweiteten Abschnitt 4 a anschließenden Abschnitt mittels einer hydraulischen Presse, die in den Figuren nicht darge stellt ist sowie
6) Bohren der Öffnung 3 in das Endstück.

Erfindungsgemäß hergestellte Kabel werden gepreßt und da mit verformt, nachdem das Deckband, z.B. aus Teflon, auf die Grenzstelle des Kabels zwischen dem aufgeweiteten Ab schnitt und dem in rechtwinklige oder viereckige Form zu pressenden Abschnitt aufgebracht worden ist. Kabel 1 und Endstück 2 werden also gemeinsam verformt und dabei durch die Zwischenlage aus Teflon voneinander getrennt, so daß sie an dieser Stelle nicht in direktem Kontakt stehen. Dies bedeutet, daß die das Kabel bildenden Kerndrähte un ter optimalen Druckbedingungen befestigt werden, ohne daß übermäßige mechanische Kräfte auf sie einwirken. Obendrein laufen die aus Einzeldrähten bestehenden Stränge des Kabels 1 in den aufgeweiteten Abschnitt 4 ein, so daß das Kabel frei gebogen und verdrillt werden kann während der Schweißarbeiten, ohne daß die Kabeldrähte ermüdet oder be schädigt werden.

Wie in Fig. 2 ersichtlich, werden bei herkömmlicher Anord nung oftmals gebrochene Kerndrähte an der mit A bezeichne ten Stelle angetroffen, wohingegen die erfindungsgemäße Ausgestaltung zufriedenstellende Ergebnisse liefert, da durch die Kosten senkt, die Produktionsgeschwindigkeit er höht und damit auch die Qualität des Schweißens verbessert und zur Sicherheit der Schweißvorgänge beiträgt.

Claims

1. Luftgekühltes Kabel für Punktschweißmaschinen, beste hend aus einer Vielzahl von miteinander verflochtenen, elektrisch nicht gegeneinander isolierten Strängen, deren jeder aus einer Vielzahl von Einzeldrähten besteht und aus zwei Endstücken, wobei jedes Endstück aus einem ersten aufgeweiteten Abschnitt und einem zwei ten, sich daran anschließenden Abschnitt mit rechtecki gem Querschnitt besteht, in dem das Kabelende befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt einen im wesentlichen kegelstumpfförmigen Querschnitt aufweist, und daß an der Verbindungsstelle der beiden Abschnitte miteinander das Kabel von einem ringförmigen Deckband umgeben ist.

2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitende Stück Kupfer ist.

3. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckband ein Kunstharz ist.

4. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckband Teflon ist.

5. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckband synthetischer Gummi ist.

6. Verfahren zur Herstellung eines luftgekühlten Kabels für Punktschweißmaschinen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Ende eines zylindrischen elektrisch leitenden Rohlings aufgeweitet wird, ein Kabelende in den zylindrischen elektrisch leitenden Rohling einge führt wird und das Kabelende mittels Verformung des außerhalb der Aufweitung liegenden Abschnitts in recht eckige Gestalt befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der aufgeweitete Abschnitt eine konische Form er hält und vor dem Einführen des Kabels dieses mit einem ringförmig angeordneten Deckband an derjenigen Stelle versehen wird, die während der Verformung der Verbin dungsstelle zwischen den beiden Abschnitten entspricht.