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Selbsttätige elektrische Kettenschweißniaschine. Für diese Anmeldung
ist gemäß dem Unionsvertrage vom z..luni igii die Priorität auf Grund der Anmeldung
in der Schweiz vom z. September igig beansprucht. Vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine elektrische Kettenschweißmaschine, welche, wie die bereits bekannten,
eine Einspannvorrichtung zum Erfassen eines Kettengliedes, dessen Stoßenden jeweils
zusammengeschweißt werden sollen, eine Vorrichtung zur Zufuhr eines elektrischen
Stromes zu den genannten Stoßenden mittels Kontaktstifte eines Elektrodenpaares
und eine Vorrichtung zum Pressen des dabei entstehenden Preßwulstes aufweist, und
bei welcher, wie ebenfalls bekannt, die Einspannvorrichtung derartig verschiedene
Höhenstellungen einnimmt, daß zunächst die zusammenzuschweißenden Stoßenden des
Kettengliedes in Berührung mit den erwähnten Kontaktstiften gelangen und hierauf
die Schweißstelle des Kettengliedes durch eine Abwärtsbewegung in den Bereich zweier
Preßbacken gelangt.
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Von den bisherigen elektrischen Kettenschweißmaschinen dieser Art
unterscheidet sich aber die vorliegende selbsttätige elektrische Kettenschweißmaschine
dadurch, daß unterhalb der Preßbacken zwei das Abgraten des an der Schweißstelle
entstandenen Grates bewirkende Messer angeordnet sind, in deren Bereich die Schweißstelle
durch eine weitere Abwärtsbewegung der Einspannvorrichtung gebracht wird, nachdem
sie von den Preßbacken gepreßt worden ist. Hierbei sind sowohl die zum Bearbeiten
der Schweißstelle dienenden Preßbacken als auch die beiden Abgratmesser an zwei
horizontal geführten, gegeneinander beweglichen Schlitten befestigt und die beiden
Abgratmesser zueinander in derart verschiedenen Höhenstellungen angeordnet, daß
beim Wegschneiden des Grates an der Schweißstelle das Messer des einen Schlittens
den an der Außenkante des Gliedes befindlichen Grat und das Messer des anderen Schlittens
denjenigen an der Innenkante desselben entfernt.
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Die beiden Schlitten, welche die Preßbacken und die Abgratmesser tragen,
werden durch zusammengelenkte Hebel vermittels einer auf einer rotierenden Arbeitswelle
sitzenden Nokkenscheibe mit zwei ungleich hohen Nocken derart bewegt, daß sie rasch
nacheinander und gegeneinander bewegt und durch die Wirkung einer Feder wieder voneinander
entfernt werden. Dadurch werden durch den höheren Nocken vermittels der Preßbacken
zuerst die Schweißwulst auf die richtige Dicke gepreßt Lind nachher durch den niedrigeren
Nocken vermittels der Abgratmesser der Grat der Schweißstelle entfernt.
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Hierbei könnte dem höheren der auf der Nockenscheibe befindlichen
Nocken ein dritter niedrigerer Nocken vorgelagert sein, welcher ein Vorpressen der
Schweißstelle bewirken würde.
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Die Einstellung der Einspannvorrichtung in ihre verschiedenen Höhenstellungen
kann in. bekannter Weise mittels einer Kurvenscheibe erzielt werden. Damit aber
die Zeitclauer des Schweißprozesses unabhängig von der Tourenzahl abgekürzt oder
verlängert werden kann, wird hier diese Kurvenscheibe mit verstellbaren S amnentstollen
ausgerüstet.
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Die Kontaktstifte, die zur Zufuhr des Stromes zur Schweißstelle des
Kettengliedes dienen, können in bekannter Weise aus flachen, geraden Stäben gebildet
sein. Damit sie aber nach erfolgter Abnutzung des einen Endes gewendet und ihr anderes
Ende benutzt werden kann, werden diese flachen, geraden Stäbe an beiden Enden parallel
schräg abgeschnitten.
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Der Antrieb der Maschine findet mittels Kegelscheiben in der Weise
statt, daß die Antriebsgeschwindigkeit der Maschine den Schwankungen der verfügbaren
Stromspannung entsprechend reguliert werden kann.
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In beiliegender Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
zur Darstellung gebracht, und zwar zeigt die Abb, i denselben in Vorderansicht,
teilweise im Schnitt, und die Abb. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B von Abb. i,
während die Abb. 3, d., 5, 6, 7 und 8 verschiedene Einzelheiten darstellen.
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i ist eine Tischplatte, die vom Maschinengestell p getragen ist, in
dessen unterem Teil hinten eine Antriebswelle 2 und in der Mitte eine Arbeitswelle
3 gelagert sind. Durch zwei Zahnräder wird dieDrehbewegung vonWelle z auf 3 ins
Langsame übersetzt. Auf der Tischplatte i ist auf einem Traggestell ein Transformator
q., an welchen die Elektroden 5 mit den Kontaktstiften 6 direkt angeschlossen
sind,
befestigt. Auf der Tischplatte befinden sich ferner die zur Aufnahme und Führung
der Einspannvorrichtung bestimmten winkelförmigen Träger 7 und B. Träger 8 ist auf
dem Tisch festgeschraubt. Bei Träger 7 ist dessen kürzerer Schenkel s auf dem Tisch
schlittenförmig geführt und in der Längsrichtung parallel zu den Wellen verschiebbar
vermittels eines flachen, vertikal beweglichen Kulissenschiebers 55. Beide Träger
weisen in senkrechter Richtung rechteckige Durchbruchsöffnungen t auf, durch welche
je ein erhabener Teil der flachen, in vertikaler Richtung verschiebbaren Führungsschlitten
9 und io hindurchtritt, der mit einem der wagerechten, winkelförmigen Einspannorgane
i i, 12 fest verbunden ist und in der entsprechenden Öffnung t auf und ab gleiten
kann. Auf den beiden winkelförmigen Einspannorganen ii und 12 sind Führungsleisten
17, auf welchen die Kette 18 liegt und verschoben werden kann. Um das zu schweißende
Kettenglied festzuhalten, dienen vier Einspannstifte 13, 1q., welche an den Bolzen
15, 16 schwingbar gelagert sind und durch je eine Zugfeder it paarweise an die Kette
18 gegeneinander gezogen werden (Abb.3).
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Zum Vorschalten der Kette 18 nach beendigtem Schweißvorgang dient
die am pendelförmig aufgehängten Hebelarm 2o angelenkte Schaltklinke i9. Hebelarm
2o ist durch eine aus zwei flachen zueinander verstellbaren Teilen 21 gebildete
Verbindungsstange mit dem Winkelhebel 22 verbunden. Letzterer ist an einem am Tisch
i befestigten Support v drehbar befestigt und mit seinem kürzeren Arm mittels der
Verbindungstange 23 mit der Führungsstelze 24 gelenkig verbunden, so daß die gesamte,
durch die Organe ig, 20, 21, 22, 23 und 24 gebildete Kettenschaltvorrichtung durch
die am Zahnrad ¢8 der Arbeitswelle 3 befestigte Kurvenscheibe 25 vermittels der
an der Stelze angebrachten Gleitrolle o in Bewegring gesetzt wird. Das Vorschalten
der Kette dauert so lange, bis die an der Stelze 24. vorgesehene Rolle o den höchsten
Punkt des Exzenters 25 erreicht hat. Während dieser Zeit bleibt die Kette durch
den Finger 26 angespannt, welcher an dem am Schlitten io angebrachten Arm 27 drehbar
hängt und durch das Vorschalten der Kette nach der einen Seite und durch die Feder
28 nach der anderen Seite bewegt wird. Sobald die Kettenschaltvorrichtung in Tätigkeit
ist, wird die Kette im Sinne des Pfeiles x (Abb. i) gezogen, und das zu schweißende
Glied drückt die zwei Einspannstifte 13 auseinander, bis es dieselben passiert hat,
worauf dann diese Einspannstifte 13 durch die dieselben zusammenziehende Feder 2t
sich sofort wieder schließen und der Finger 26 die Kette zurückzieht, bis das zu
schweißende Glied an den Stiften 13 anliegt. Gleichzeitig schließen sich dann auch
unter dein Einfluß der darauf wirkenden Feder zt. die zum Durchlassen der (fette
offen gewesenen Einspannstifte 1d. Abl>. 3), da durch Verschieben des Trägers 7
entgegen der Richtung des Pfeiles x die während der Kettenschaltung durch einen
feststehenden Anschlag c auf die mit den Einspannstiften 1d verbundenen Kurbelzapfen
d (Abb. 6) ausgeübte Sperrwirkung aufgehoben wird. Auf den den beiden Einspannstiftenpaaren
13, 1d. entsprechenden Zapfen d sind an der Innnenseite der sie tragenden Kurbelarme
N halbmondförmige drehbare Gleitstollen e angebracht, die das Schließen der Einspannstiftenpaare
13 und 1d. dadurch begrenzen, daß sie an Flächen der Ansätze f der Einspannorgane
ii und 12 anschlagen. Die auf den Führungsschienen 17 gleitende Kette kann
infolge dieser Anordnungen jederzeit leicht eingelegt und herausgenommen werden.
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Um den winkelförmigen Träger 7 horizontal verschieben zu können und
dadurch eine Stauchwirkung vermittels der Einspannstifte 14 auf das eingespannte
Kettenglied auszuüben, ist auf der Rückseite des Träger 7 (Abb. 3 bis 5) ein Winkel
56 mit Gleitführung auf dem Tisch der Maschine befestigt. In dieser Führung gleitet
in vertikaler Richtung der flache Schieber 55. Dieser Schieber hat einen zur Vertikalen
schräglaufenden Schlitz 57, in welchem ein Führungswürfel 58 den am Träger 7 befestigten
Zapfen 59 umschließt, so daß beim Verschieben des Schiebers in vertikaler Richtung
der Schlitten 7 in gewünschter Weise bewegt wird. Die Bewegung des Schiebers 55
erfolgt durch die an demselben angelenkte Führungsstelze 53 vermittels der Rolle
52, welch letztere in der Führungsnut 51 der auf der linken Seite des Zahnrades
.f8 befestigten Kurvenscheibe 5o gleitet. Um beim Einspannen eines Kettengliedes
durch die Stifte 1d. einen bestimmten Druck auf dasselbe auszuüben, welcher eine
Stauchwirkung auf das Kettenglied hervorzubringen vermag, sind an der Stelze 53
Gewichte na angehängt, welche in Wirkung kommen, bis die exzentrische Kurve der
Scheibe 5o ein Herunterziehen der Stelze und damit eine Beendigung des Stauchvorganges
zwangläufig besorgt. Das geschweiste und an den Stoßenden ineinandergestauchte Kettenglied
weist an dieser Stelle einen Wulst (Verdickung) auf, welcher in noch glühendem Zustande
zum Pressen auf die Ketteneisendicke durch Senken der Einspannvorrichtung von den
Kontaktstiften 6 weg auf die richtige Höhe der Preßbacken :47 und später zumWegschneiden
des dabei entstandenen Grates auf
die Höhe der Abgratmesser 46 gebracht
wird. Das Heben und Senken der Einspannorgane r i und 12 geschieht genau parallel
zueinander vermittels der an den Schlitten 9 und io an-W U gsstangen 29,
welch lenkten Verbindung letztere mit den Enden von Hebeln einer Hülse 30, welche
auf der Antriebswelle 2 drehbar gelagert ist, verbunden sind. Zur Be-«#egung der
Schlitten 9 und io ist an einem Antriebshebel der Hülse 30 eine Gleitrolle
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angebracht, welche in die Kurvennut 32 der Kurvenscheibe 33 hineinragt
und durch Drehung der letzteren die Einspannorgane i i, 12 in gewünschter Weise
hebt urid senkt. Am äußeren Umfang der Scheibe 33 befinden sich zwei ungleich hohe
Nocken 34, 35, welche bei Drehung der Scheibe auf die Gleitrolle 36 und damit auf
den an der Welle 37 befestigten Hebel 38 wirken, wodurch die Welle 37 eine kleine
Hin- und Herdrehung ausführt und vermittels der ineinandergreifenden Hebel 40 und
41 ein Ausschwingen der Hebel 4.4. verursacht, wodurch die Preßorgane gegeneinander
bewegt und nach dem Niedergang der Rolle 36 von dein Nocken durch die Kraft der
Feder g wieder voneinander bewegt werden. Beim ersten durch den Nocken 34 verursachten
Ausschwingen der Hebel .44. soll das Pressen des Schweißwulstes stattfinden, während
beim zweiten durch den Nocken 35 verursachten Ausschwingen der Hebel 44 der Schweißgrat
weggeschnitten werden soll. Zu diesem Zweck sind in den Preßorganen 45 die gegeneinander
gerichteten Preßbacken 47 in genau gleicher Höhe zueinander gelagert und mit wagerechten,
halbkreisförmigen Rillen versehen, während die ebenfalls gegeneinander gerichteten
Abgratmesser 46 in verschiedenen Höhen gelagert sind. Bei Bewegung der Preßorgane
durch den höheren Nocken 34 findet das Pressen des Schweißwulstes durch die beiden
Preßbacken 47 statt, während bei der Bewegung durch den Nocken 35 das höher liegende
von den beiden Abgratmessern 46 an der Schweißstelle des Gliedes den äußeren Grat
und das tiefer liegende den inneren Grat wegschneidet, so daß kein nachteiliger
Einfluß auf die das Kettenglied festhaltenden Einspannstifte beimWegschneiden des
Grates entstehen kann. Zwischen diesen beiden Bewegungen der Preßorgane findet selbstverständlich
eine Senkung der beiden Einspannorgane i i, i2 um den vertikalen Abstand zwischen
den Preßbacken 47 und dem oberen Abgratinesser 46 statt, und bei der zweiten Bewegung
ist der Ausschlag der Preßorgane 45 geringer als bei der ersteren, damit die Preßbacken
47 nicht gegeneinander schlagen und sich beschädigen.
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Auf der Antriebswelle 2 ist am rechten Ende ein Schwungrad befestigt,
und am linken Ende sitzt eine lose laufende Kegelscheibe 6,3.
Diese Scheibe
ist seitlich durch die Ringe 64 vor Verschiebung auf der Welle 2 gesichert und weist
rechtseitig Klauen auf, in welche die verschiebbar gelagerte Klauenkupplung 6o durch
Bewegung des Gestänges 61 und der Kurbel 62 in Eingriff gebracht werden kann. Durch
eine gleiche Kegelscheibe an der die Maschine antreibenden Transmission und eine
verstellbare, zwangläufige Riemenführung bekannterArt kann die Tourenzahl der Maschine
der Schweißstromspannung entsprechend geregelt werden. An der Kurvenscheibe 33 sind
segmentförmige Stollen Ja derart verschiebbar befestigt, daß durch entsprechendes
Verschieben derselben die Schweißdauer, d. h die Berührung des Kettengliedes mit'
den Kontaktstiften 6, ausgedehnt oder gekürzt werden kann, indem dadurch das Hineinschieben
des zu schweißenden Kettengliedes zwischen diese Stifte 6 früher oder später erfolgt,
wodurch die Schweißdauer unabhängig von der Tourenzahl der Maschine bedeutend beeinflußt
werden kann. Durch diese Einrichtung wird eine gröbere und durch die Veränderung
der Tourenzahl eine feinere Regelung (Ausgleichung) der Schweißdauer erzielt.
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Die Elektroden 5 mit Wasserkühlung sind unbeweglich direkt am Transformator
4 angeschlossen und so geformt, daß die den Kontakt mit denn zu schweißenden Kettenglied
an der Schweißstelle herstellenden Kupferstifte 6 aus flachen, geraden Stäben, deren
Dicke dem Ketteneisenquerschnitt entsprechend gewählt wird, bestehen. Damit die
Wasserkühlung der Elektroden möglichst intensiv zur Geltung gelangen kann, ragen
die Kupferstifte 6 möglichst wenig aus den Elektroden heraus. Diese flachen Kupferstäbe
sind an beiden Enden parallel abgeschrägt, z. B. in einem Winkel von 45° zugeschnitten,
so daß nach erfolgter Abnutzung des einen Endes der Stab gewendet und das andere
Ende benutzt werden kann.
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Die Wirkungsweise der Maschine ergibt sich aus der im nachfolgenden
in Kürze geschilderten Reihenfolge der Bewegungen: Angenommen, die Einspannvorrichtung
befinde sich mit einem erfaßten Kettenglied der Kette 18, dessen Schweißung eben
beendigt ist, in der Mittellage. Die Maschine wird durch Einrücken der Kupplung
6o in Betrieb gesetzt. Hierbei dreht sich die Welle 3 in angedeuteter Pfeilrichtung.
Durch die Kurvenscheibe So wird der Schieber 55 gehoben. Dadurch erfolgt die Verschiebung
des Trägers 7 in Richtung des Pfeiles x genügend weit, um ein Öffnen der Einspannstifte
14 zu erwirken (Abb.3) und eine kurze Zeit in dieser Ruhelage zu bleiben. Während
dieser Zeit wird das Vor- und Rückschalten der Kette bewerkstelligt, indem durch
die Wirkung
der Kurv enscheibe25 die Hebel 22 unrl 2o die Schaltklinke
i9 nebst der Kette r8 im Sinne des Pfeiles x verschieben, bis der höchste Punkt
der Kurvenscheibe 25 erreicht ist, um auf diesen Punkt einen Augenblick zu verharren,
welcher genügt, um die durch das Durchschlüpfen des zweitnächsten Gliedes geöffneten,
auf dem letzteren gleitenden Spannstifte 13 durch die an denselben angebrachte Feder
2t wieder zu schließen, worauf das Zurückziehen der Kette bis zum Anstoßen des Gliedes
an diese Stifte erfolgt, infolge der Wirkung der Feder 28, die beim Vorschalten
der Kette durch das Ausschwingen des Fingers 26 im Sinne der Pfeiles x stärker gespannt
wurde. Durch einen weiteren kleinen Bruchteil einer Drehung der Welle 3 wird das
Senken des Schiebers 55, das Schließen der Spannstifte 14 und das Festspannen des
zu schweißenden Kettengliedes ermöglicht, indem der Träger 12 durch den Schieber
55 in umgekehrterRichtung, also entgegen der Richtung des Pfeiles x, bewegt wird.
.Durch die Wirkung der Kurvenscheibe 33 dreht sich dann die Hebehülse 30, wodurch
vermittels der Verbindungsstangen 29 die Führungsschlittengund somit denEinspannorganen
i rund i2 gehoben werden und das erfaßte Kettenglied zwischen die dasselbe klauenartig
umfassenden Kontaktstifte 6 der Elektroden 5 geschoben wird. Hier bleibt dasselbe
je nach Stellung der Segmentstollen ds in der Kurvenscheibe 33 längere oder kürzere
Zeit in Ruhestellung. Während dieser Zeit werden die Stoßenden des Kettengliedes
erhitzt und darauf gegeneinander gedrückt, zuerst durch den Druck des an der Stelze
53 hängenden Gewichtes und nachher bei Erreichung der Schweißhitze durch die exzentrisch
laufende Kurve der Scheibe 50 info:äe weiteren Herunterziehens der Stelze
und des Schiebers 55, bis die Gleitrolle 52 auf den tiefsten Punkt und damit in
eine Ruhelage gelangt ist, wobei das Glied auf die gewünschte Länge gestaucht wird
und an der Schweißstelle ein Wulst entstanden ist. Durch sofortiges Senken der Einspannvorrichtung
vermittels der Wirkung der Kurvenscheibe 33 wird der noch glühende Schweißwulst
in genaue Höhe zu den Rillen der Preßbacken 47 gebracht. Letztere schlagen sofort
infolge der Wirkung des Nockens 34 gegeneinander und pressen die Schweißstelle.
Nach dieser Pressung erfolgt, nachdem die Preßorgane 45 durch die Wirkung der Feder
g wieder in ihre rückwärtige Stellung gezogen wurden, eine kurze Ruhepause, welche
genügt, um durch die Wirkung der Kurve der Scheibe 33 eine weitere Senkung der Einspannvorrichtung
zu vollziehen, wodurch der Schweißgrat in genaue Höhe zu den Abgratmessern 46 gebracht
und von denselben durch die Wirkung des Nockens 35 der Scheibe 33, welcher die Preßorgane
bewegt, weggeschnitten werden, wobei der weggeschnittene Grat durch die zwischen
denPreßorganen befindliche trichterförmige Öffnung i hindurch auf den Fußloden unter
der Maschine fällt und keine Störungen durch Anhäufung auf dem Tisch oder in sonstigen
beweglichen Teilen der Maschine verursachen kann. Nach diesem Vorgang wird durch
die Kurve der Scheibe 33 die Einspannvorrichtung sofort wieder in die Mittellage
gebracht und dadurch ein Arbeitsvorgang beendigt. Dieser wiederholt sich bei jeder
Umdrehung der Arbeitswelle 3, und ist somit der Betrieb der Maschine ein andauernder;
also je eine Umdrehung der Arbeitswelle 3 bedeutet die Beendigung je eines Arbeitsvorganges.
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Aus vorangehender Beschreibung ergibt sich, daß die Preßorgane 45
in rascher Reihenfolge so oft von- und gegeneinander bewegt werden, als Nocken amUmfang
derScheibe 33 angebracht sind. Es ist daher auch möglich, die Schweißstelle von
Kettengliedern mit größerem Querschnitt zweimal aufeinanderfolgend zu pressen, wenn
ein niedrigerer Nokken dem Nocken 34 am Umfange der Scheibe 33 vorgelagert wird,
wobei selbstredend bis zur Beendigung dieser zweifachen Pressung eine Senkung der
Einspannorgane i i, i2 zu den Abgratmessern 46 unterbleibt, indem die Kurve der
Kurvenscheibe 33 dementsprechend gestaltet wird. Hierbei wird eine dreimalige Bewegung
der Preßorgane eintreten. Da der mittlere Nocken höher ist als die beiden anderen,
würde beim ersten Pressen des Schweißwulstes ein eigentliches Vorpressen stattfinden
und erst beim zweiten Gegeneinanderschlagen der Preßorgane ein Pressen desselben
auf die richtige Eisendicke erzielt, was auf die Sauberkeit der Schweißstelle großen
Einfiuß hat. Beim dritten Gegeneinanderbewegen der Preßorgane würden sich die Preßorgane
wie beim ersten Gegeneinanderbewegerr weniger einander nähern als bei deren zweitem
Gegeneinanderbewegen, jedoch hinlänglich damit die Abgratmesser den Schweißgratwegschneiden
können.