DE3801538A1 - Vorrichtung zum elektrofunken-auftragschweissen auf die stirnflaeche von rotationskoerpern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Elektro­ funken-Auftragschweißen auf die Stirnfläche von Rotations­ körpern, insbesondere von Zahnstoßrädern.

Aus der BG-A 35 498 ist bereits eine Vorrichtung der im Ober­ begriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art bekannt, bei der der Auftragschweißkopf auf einem Schlitten angeordnet ist. Der Schlitten ist über eine Mutter mit einer mit einem Klinken-Sperrmechanismus verbundenen Schraube verbunden und mit einer Anschlagschraube, einem Elektromagneten und einer Klinke versehen. Der Klinken-Sperrmechanismus ist an einem Körper befestigt, der an einem über Führungen laufenden Längsschlitten montiert ist. Der Längsschlitten ist mittels eines Zahnstangengetriebes mit einem zweiten Elektromotor verbunden. Unterhalb der Werkzeug-Elektrode befindet sich ein Tisch mit einem Exzenter, der über ein Zahnriemengetriebe mit einem Gleichstrommotor verbunden ist. Der Längsschlitten ist mittels einer Korrektureinrichtung mit dem Tisch ver­ bunden.

Ein Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht darin, daß es nicht möglich ist, einem Verschleiß ausgesetzte Zahnstoßräder und andere Stirnflächen von Rotationskörpern wie Werkzeugen und Teilen davon durch Auftragschweißen zu bearbeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Elektrofunken-Auftragschweißen auf die Stirnfläche von Rotationskörpern zu schaffen, bei der es möglich ist, die Stirnflächen von Zahnstoßrädern und anderen Rotationskörpern durch Auftragschweißen zu bearbeiten, wodurch entweder ihre Verschleißbeständigkeit erhöht oder das Auftragschweißen von Schichten mit anderen funktionellen Eigenschaften ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patent­ anspruch 1 beschriebene Vorrichtung gelöst.

Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 und 3.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat folgende Vorteile: Die Konstruktion erlaubt das Auftragschweißen auf die Stirn­ flächen von Rotationskörpern, wobei eine verschleißbeständige Auftragschicht mit gleichmäßiger Dicke und Dichte und einer geringen Oberflächenrauhigkeit erzielt wird, und zwar un­ abhängig von der Qualifikation der Bedienungsperson. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt eine hohe Auftrag­ schweißleistung infolge Verwendung von drei Scheibenelek­ troden und weil der Vorgang automatisiert wird und eine erhöhte Schwingungsfrequenz (Kontaktierung) erzielt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird anhand der Zeichnung erläutert. Die Zeichnung zeigt schematisch den kinematischen Aufbau der Vorrichtung.

Die Vorrichtung enthält einen Gleichstrommotor 1 und ein Zahn­ radpaar 2, das über eine Spindel 3 und eine Mutter 4 mit einem Auftragschweißkopf 5 verbunden ist. Im Schweißkopf sind drei um 120° zueinander versetzte Scheibenelektroden montiert. Jede Scheibenelektrode 8 ist an einem Arm 7 be­ festigt und über ein Scharnier 6 mit dem Auftragschweißkopf 5 verbunden. Unterhalb des Auftragschweißkopfes 5 ist ein horizontales, selbständig einstellbares Stützlager 11 montiert, das an einer kurzen Welle 12 befestigt ist. Die kurze Welle 12 ist über eine elastische Kupplung 13 und eine vertikale Achse 14 mit einem Schwingungssystem 15 verbunden. Das Schwingungssystem 15 ist mit einem kontakt­ losen induktiven Umschalter 17 verbunden. Die kurze Welle 12 ist mit einem Dreh-Antrieb 16 gekoppelt. Unterhalb des Schwingungssystems 15 ist ein mit einem Impulsgenerator 19 verbundener Elektromagnet 18 angeordnet.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Bei ihrer Betätigung wird der Schnellgang des Gleichstrom­ motors 1 eingeschaltet. Der Auftragschweißkopf 5 mit den Scheibenelektroden 8 wird mittels des Zahnradpaars 2, der Spindel 3 und der Mutter 4 abwärts bewegt. In einem Abstand a der Scheibenelektroden 8 vom Zahnstoßrad 10 wird auf den langsamen Gang des Gleichstrommotors 1 umgeschaltet. Gleich­ zeitig wird der Schnellgang des zu bearbeitenden Zahnstoß­ rades 10 eingeschaltet. Mittels des Dreh-Antriebs 16 drücken in dieser Stellung die drei Scheibenelektroden 8 auf das Zahnstoßrad 10 und dieses wird abwärts bewegt, wobei es den elastischen Widerstand des Schwingungssystems 16 überwindet, bis ein im voraus eingestellter Abstand b erreicht wird, der für das Einschalten des kontaktlosen induktiven Umschal­ ters 17 erforderlich ist. Bei Betätigung des Umschalters 17 werden der Gleichstrommotor 1 und der Schnellgang des Zahnstoßrades 10 abgeschaltet. Die Elektromotoren 9, der langsame Gang des Zahnstoßrades 10, der Impulsgenerator 19 und der Elektromagnet 18 werden eingeschaltet. Auf diese Weise werden im Schwingungssystem 15 Schwingungen erzeugt, die für die Durchführung des Elektrofunken-Auftragschweiß­ vorganges erforderlich sind. Mit Hilfe eines Zeitrelais oder Endausschaltern wird die Dauer des Elektrofunken- Auftragschweißens auf das Zahnstoßrad 10 bestimmt. Dank des Scharniers 6 und des selbständig einstellbaren Stützlagers 11 erfolgt beim langsamen Drehen des Zahnstoßrades 10 durch Abwälzen eine Kontaktierung der Scheibenelektroden 8 in einem engen Streifen des Evolventenprofils der Zähne auf die Stirn-Arbeitsfläche des Zahnstoßrades 10. Die Schwin­ gungsfrequenz des Schwingungssystems 15 ist von der vom Druck der Scheibenelektroden 8 auf das Zahnstoßrad 10 bestimmten Schwingungsamplitude abhängig. Bei kleiner Amplitude ist die Schwingungsfrequenz groß, da der Weg des aufgeschweißten Zahnstoßrades 10 kürzer wird. Nach Beendigung des Auftrag­ schweißens kehrt der Auftragschweißkopf 5 in die Ausgangs­ stellung zurück, wobei der Dreh-Antrieb 16, der Gleichstrom­ motor 1, die Elektromotoren 9, der Elektromagnet 18 und der Impulsgenerator 19 ausgeschaltet werden.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Elektrofunken-Auftragschweißen auf die Stirnfläche von Rotationskörpern, mit einem wenigstens zwei Scheibenelektroden (8) aufweisenden Auftragschweißkopf (5), der über eine Spindel (3) und eine Mutter (4) mit einem Gleichstrommotor (1) verbunden ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Auftragschweißkopf (5) direkt an der Mutter (4) befestigt und aus drei um 120° versetzt zueinander angeordneten Scheibenelektroden (8) aufgebaut ist, die je an einem an einem Scharnier (6) angebrachten Arm (7) befestigt und mit einem selbständigen Elektromotor (9) verbunden sind, und daß unterhalb des Auftragschweiß­ kopfes (5) ein horizontales, selbständig einstellbares Stützlager (11) mit einer darin gelagerten kurzen Welle (12) befestigt ist, die über eine elastische Kupplung (13) und eine vertikale Achse (14) mit einem Schwingungssystem (15) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingungssystem (15) mit einem kontaktlosen in­ duktiven Umschalter (19) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützlager (11) mit einem Dreh-Antrieb (16) gekoppelt ist.