DE625775C - Elektrische Punktschweissmaschine - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine elektrische Punktschweißmaschinie mit zwei relativ zueinander beweglichen Elektroden. Es ist bekannt, die eine Elektrode an einem verschiebbar in einem Druckmittelzylinder angeordneten Kolben anzuordnen, der bei seiner \uswärtsbewegung einen Kanal freigibt, durch welchen ein Teil des Druckmittels in einen Schalterzylinder einströmt, der einen Kolben zum Schließen des im Elektrodenstromkreis angeordneten Schalters enthält. Es ist ferner bekannt, diesen Schalter nach seiner Schließung wieder selbsttätig zu öffnen, und zwar durch auf die andere Seite des Schalterkolbens über eine Entlastungskammer geleitete Druckluft.

Das Neuheitliche der Erfindung besteht darin, daß die Elektroden selbsttätig nach einer gewissen Zeit außer Eingriff mit dem Arbeitsstück bewegt werden, und zwar in einem ganz bestimmten zeitlichen Verhältnis zu der Schließung des Elektrodenstromkreises, der, wie bereits erwähnt, in bekannter Weise selbsttätig nach einer gewissen Zeit geöffnet wird. Es wird nun diese neuartige Überwachung der Elektrodenbewegung durch eine selbsttätige Absperrung des Druckmittels besorgt, welches nach Betätigung des üblichen Drückerventils in den Druckmittelzylinder hineingelassen wird, um den die Elektrode tragenden Kolben -nach auswärts in Eingriff mit dem Arbeitsstück zu bewegen. Dieses von Hand durch Betätigung eines Drückers geöffnete Druckmittelventil ist in einem zum Druckmittelzylinder führenden Kanal angeordnet und ist erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß es nach seiner Öffnung infolge des Druckes des Druckmittels selbsttätig in Offenstellung bleibt und selbsttätig nach einer bestimmten Zeit durch eine mit der Entlastungskammer verbundene Vorrichtung geschlossen wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt:

Abb. ι ist eine Seitenansicht der Schweißmaschine mit einigen. Teilen im Längsschnitt dargestellt;

Abb. 2 ist eine Endansicht der Schweißmaschine, teilweise im Querschnitt;

Abb. 3 und 4 sind Schnitte nach den Linien 3-3 bzw. 4-4 der Abb. 2;

Abb. 5 ist ein Schnitt nach Linie 5-5 der Abb. i, und

Abb. 6 zeigt schematisch die Anordnung der Druckmittelsteuerung.

Die elektrische Punktschweißmaschine 10 verfügt über zwei einander gegenüberliegende und mit Bezug aufeinander verschiebbare; Elektroden 11 und 12. Die Elektrode 11 ist

starr an dem Maschinengestell 13 befestigt, während die Elektrode 12 abnehmbar an einem Kolben 14 befestigt ist, der hin und her verschiebbar in einem"Druckmittelzylinder 15 angeordnet ist. Der Kolben 14 besteht aus einer inneren Hülse 16, deren äußeres Ende aus dem Zylinder herausragt und mit der Elektrode 12 verbunden ist. Die innere Hülse 16 steckt teleskopartig in einer äußeren Hülse 17, welche ihrerseits an ihrem inneren Ende eine ringförmige Verstärkung 18 hat, welche mit der Zylinderwandung in Berührung steht. Im Innern der inneren Hülse 16 befindet sich eine Schraubenfeder 19, deren äußeres Ende gegen eine Ringschulter 20 im Innern der Hülse 16 anliegt, während das äußere Ende der Feder gegen eine Kappe 21 anliegt, die auf das innere Ende der Hülse 17 aufgeschraubt ist. Die Kappe 21 bildet nicht nur einen Anschlag für die Feder 19, sondern sie verschließt die inneren Enden beider Hülsen 16 und 17, und außerdem dient sie zusammen mit der Verstärkung 18 dazu, einen geflanschten Abdichtungsring 22 festzuklemmen. Die Feder 19. hat für gewöhnlich das Bestreben, die innere Hülse relativ zur äußeren zu verschieben, und zwar in einer Richtung, um die Elektrode 12 auf die Elektrode 11 hin zu bewegen. Die relative Ver-Schiebung zwischen den beiden Hülsen wird durch die miteinander in Eingriff geratenden Schultern 23 und 24 an der inneren bzw. äußeren Hülse begrenzt. Diese Begrenzung der relativen Verschiebbarkeit ist sehr wünsehenswert, da man dann Arbeitsstücke ver-• schiedener Dicke zwischen die Elektroden einführen kann, ohne in irgendeiner Weise eine sonstige Auswechselung von Elektroden o, dgl. vornehmen zu müssen. Gemäß der Abb. 1 ist ferner eine zweite Schraubenfeder 25 vorgesehen, um die Elektrode 12 von dem Arbeitsstück fortzubewegen. Durch diese. Feder 25 wird die äußere Hülse 17 nach einwärts verschoben, wobei die Schulter 24 der letzteren mit der Schulter 23 der inneren Hülse in Eingriff gerät und dann die innere Hülse 16 ebenfalls mit nach einwärts bewegt. Die Feder 25 umgibt die äußere Hülse 17, wobei das innere Ende der Feder gegen die Verstärkung 18 anliegt, während das äußere Ende der Feder gegen eine Schulter 15' im äußeren Ende des Zylinders 15 anliegt.

Die Verschiebung des Kolbens bzw. der äußeren Hülse 17 desselben nach auswärts zwecks Eingriff der Elektrode 12 mit dem Arbeitsstück wird durch ein Druckmittel vorgenommen, welches dem Zylinder 15 an einer Stelle hinter der Kappe 21 zugeführt wird. Aus der Abb. 1 ist ersichtlich, daß die Druckmittelleitung 26 mit dem Innern des Zylinders ι S über ein Kolbenventil 2.J in Verbindung gebracht werden kann. Dieses Kolbenventil 27 verfügt über einen Zylinder 28, dessen Seitenwandung an gegenüberliegenden Stellen öffnungen 29 hat, die mit dem Druckmittelkanal in Eindeckung liegen. Ein Kolben 30, welcher hin und her verschiebbar in dem Zylinder 20 angeordnet ist, dient dazu, die Druckmittelzuführung zu dem Zylinder 15 zu überwachen. Der Kolben 30 ist von derartiger Länge, daß, wenn er in seiner innersten Lage sich befindet, wie die Abb. 1 zeigt, dann die Druckmittelleitung 26 mit dem Druckmittelzylinder 15 in Verbindung steht. Befindet sich aber der Kolben 30 in seiner äußersten Lage, dann ist der Druckmittelkanal abgeschlossen. Der Kolben 30 wird für gewöhnlich durch eine Feder 31 in seine Ruhelage geschoben. Die Feder 31 drückt mit einem Ende gegen den Kolben und mit dem anderen Ende gegen einen entfernbaren Schraubpfropfen, der in dem Maschinengestell angeordnet ist. Um den Kolben entgegen der Kraft der Feder 31 zu verschieben, zu dem Zweck, die Druckmittelzuführung einzuleiten, ist ein Drücker 32 vorgesehen, der bei 33 drehbar gelagert ist und dazu dient, mit der Kolbenstange 34 in Berührung zu kommen, welche aus dem Ventil herausragt. Wenn der Drücker 32 nach einwärts geschwungen wird, dann wird auch hierdurch der Kolben 30 nach einwärts bewegt, und die Feder 31 wird zusammengedrückt, so daß Druckmittel von der Leitung 36 in den Zylinder 15 einströmen kann. Nachdem man den Drücker nach einwärts geschwungen hat, kann man ihn wieder freigeben, da der Ventilkolben 30 nunmehr durch den Druck des Druckmittels in seiner innersten, d. h. in seiner Offenlage gehalten wird. Das Druckmittel strömt dann an der Vorderseite oder äußeren Seite des Kolbens vorbei und tritt in den Druckmittelzylinder 15 ein, um den Kolben entgegen der Kraft der Feder 25 nach auswärts zu schieben, so daß die Elektrode 12 mit dem Arbeitsstück in Berührung kommt. Durch das Druckmittel wird zunächst die Hülse 17 verschoben, und dann wird die Feder 19 zusammengedrückt, so daß die Elektrode nachgiebig mit dem Arbeitsstück in Berührung kommt.

Die Feder 31 ist nun nicht genügend kräftig, um den Ventilkolben 30 entgegen dem Druck des Druckmittels zu schließen; um aber nach einer gewissen Zeit die Druckmittelzufuhr zu dem Druckmittelzylinder 15 selbsttätig abzusperren, ist eine Entlastungsvorriehtung angeordnet, welche dazu dient, um an der inneren Seite des Kolbens 30 einen Druck zu erzeugen, welcher die Druckkraft der Feder 3,1 unterstützt, so daß schließlich das Kolbenventil selbsttätig geschlossen

wird. Ferner ist eine Vorrichtung vorgesehen, um den Zufluß des Druckmittels zu dem Ventilzylinder auf die innere Seite des Kolbens 30 derart zu regulieren, daß die Zeitspanne, während welcher das Ventil offen bleibt, geregelt werden kann. Dieses wird folgendermaßen erreicht: Hinter dem Zylinder 15 wird in dem Maschinengestell eine besondere Kammer 35 angeordnet, welche mit dem Innern des Druckmittelzylinders 15 durch einen Kanal 36 in Verbindung steht, und zwar an einer Stelle 37, die sorgfältig berechnet wird, derart, daß in der Anfangslage des Kolbens 14 die Verbindung zwischen dem Zylinder 15 und dem Kanal 36 geschlossen ist. Diese Verbindung bleibt so lange verschlossen, bis der Kolben in eine Lage bewegt worden ist, in welcher die Elektrode 12 mit dem Arbeitsstück in Berührung steht. Sobald aber durch den Kolben die öffnung 37 freigelegt wird, kann Druckmittel von. dem Zylinder 15 in den Kanal 36 einströmen, so daß auch in die Kammer 35 Druckmittel einströmt, und diese Kammer ist ihrerseits durch einen Kanal 40 mit dem Innern des Ventilzylinders 28 verbunden, und zwar mit der inneren Seite des Kolbens 30. Die Anordnung ist eine derartige, daß der Druck des Druckmittels an der Innenseite des KoI-bens 30 plus dem Druck der Feder 31 größer ist als der Druck des Druckmittels, welcher an der Außenseite des Ventilkolbens 30 herrscht, so daß der Kolben 30 nach auswärts verschoben wird und die Druckmittelzufuhr zu dem Druckmittelzylinder absperrt. Um nun den Druck in dem Druckmittelzylinder 15 zu verringern, nachdem der Ventilkolben 28 in seine Abschlußlage bewegt worden ist, ist eine Auslaßöffnung 41 in einer Seite des Ventilzylinders 28 angeordnet, welche mit dem zum Zylinder 15 führenden Druckmittelkanal durch einen Zweigkanal 42 in Verbindung steht, der durch den Ventilkolben 30 verschlossen wird, wenn der letztere in seiner Offenlage steht, wie die Abb. 1 zeigt. Die ■Auslaßöffnung 41 ist derart mit Bezug auf

. den Hub des Ventilkolbens 30 angeordnet, daß er auch in Verbindung mit dem Kanal 40 gerät, sobald er die Druckmittelzufuhr abgesperrt hat, so daß auch das Druckmittel aus der Entlastungskammer 36 herausgelassen werden kann.

Zwecks Regelung der Zeitspanne, während welcher die Elektrode 12 in Eingriff mit dem Arbeitsstück gehalten wird, wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Einströmung des Druckmittels in die Entlastungskammer 35 geregelt. Zu diesem Zweck ist in demjenigen Teil des Kanals 36, welcher von dem Druckmittelzylinder 15 zu der Entlastungskammer 35 führt, ein Nadelventil 43 angeordnet. Aus der Abb. 3 ist ersichtlich, daß dieses Ventil· sehr leicht von außen verstellt werden kann, um die Geschwindigkeit, mit .welcher das Druckmittel in die Entlastungskammer eintritt, zu verändern.
Das Druckmittel in der Entlastungskammer

35 bewirkt nicht nur eine selbsttätige Zurückbewegung der Elektrode 12, was nach Schließen des Kolbenventils 27 geschieht, sondern es dient auch dazu, um in bekannter Weise selbsttätig einen Schalter in dem Stromkreis der Elektroden in einem bestimmten zeitlichen Verhältnis zur Zurückbewegung der Elektrode 12 zu öffnen. Dieser elektrische Schalter ist in der Abb. 4 dargestellt und besteht aus einem Gehäuse 50 mit einem ortsfesten Kontaktklotz 51, der in dem offenen Ende des zylindrischen Gehäuses 50 befestigt ist. Der Kontaktklotz 51 ist mit zwei ortsfesten Kontakten 53 versehen, die mit den Leitungen 54 des Stromkreises der Elektroden verbunden sind. Wenn diese beiden Kontakte 53 überbrückt werden, dann wird dadurch der Stromkreis der Elektroden geschlossen. In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Kontakte 53 durch ein Kontaktglied 55 überbrückt, das an einem Kolben 57 sitzt, der längs verschiebbar in dem Gehäuse 5° angeordnet ist. Der Kolben besteht aus einer Hülse 58, welche verschiebbar in einer Buchse 59 angeordnet ist, die starr in dem Gehäuse 50 befestigt ist. Durch den Kolben 57 erstreckt sich eine Kolbenstange 60, die sich mit dem Kolben hin und her verschiebt. Diese Kolbenstange hat an ihrem inneren Ende eine Verstärkung 61 und ragt in eine Kammer 52 hinein. Die Kolbenstange 60 und damit auch der verschiebbare Kontakt 55 wird durch eine Schraubenfeder 62 für gewohnlich außer Eingriff mit dem ortsfesten Kontakt 53 gehalten. Die Größe der Verschiebung des Kontaktes 55 von dem ortsfesten Kontakt hinweg wird durch eine Schulter 64 begrenzt, die an der verschiebbaren Hülse 58 sich befindet und mit einer Schulter 59' in Berührung kommt, welche an der ortsfesten Hülse 59 sitzt.

Um den Schalterkolben in derjenigen Richtung zu verschieben, in welcher er den Kontakt 55 mit den Kontakten 5,3 in Berührung bringt, wird die Kammer 52 mit dem Innern des Druckmittelzylinders 15 durch den Kanal

36 in Verbindung gebracht. Um nun den Zeitpunkt der Schließung des Schalters mit Bezug auf den Eingriffszeitpunkt der Elektrode 12 mit dem Arbeitsstück bestimmen zu können, ist ein Nadelventil 65 angeordnet, und zwar in demjenigen Teil des Kanals 36, der in die Kammer 52 einmündet. Das Nadelventil 65 kann in ähnlicher Weise konstruiert sein wie das Nadelventil 43, und auch die

Verstellbarkeit dieses Nadelventils kann in gleicher Weise vor sich gehen, um die Geschwindigkeit des Druckmittels zu regeln, welches in die Kammer 52 eintritt, um auf die innere Seite des Schalterkolbens zu geraten. Sobald der Druck in der Kammer 52 größer als der Druck der Feder 62 ist, wird der Kolben verschoben, und der Schalterkontakt 55 überbrückt die ortsfesten Schalterkontakte 53,- um den elektrischen Stromkreis zu schließen.

Um selbsttätig den Elektrodenstromkreis zu öffnen, ist der Raum 66 vor dem Schalterkolben 57 durch einen Kanal 67 mit dem Innern der Entlastungskammer 35 verbunden. Wenn der Druck des Druckmittels, welches dem Raum 66 durch die Entlastungskammer 35 zugeführt wird, ungefähr so groß wird wie der Druck in der Kammer 52, dann bewirkt die Feder 62 selbsttätig die Verschiebung des Kolbens in die Stromöffnungslage. Da der Druck des Druckmittels in der Entlastungskammer dazu benutzt wird, um eine Fortbewegung der Elektrode von dem Arbeitsstück- zu bewirken, wenn sich der Ventilkolben 27 in Abschlußlage bewegt hat, wobei auch die öffnung des Elektrodenstromkreises erfolgt, und da das Nadelventil 43. die Geschwindigkeit regelt, mit welcher der Druck in die Entlastungskammer einsteigt, so ist es. einleuchtend, daß irgendein gewünschtes Zeitverhältnis zwischen der Öffnung des Elektrodenstromkreises und der Fortbewegung der Elektroden von dem Arbeitsstück eingestellt werden kann; mit anderen Worten, das Ventil 43 regelt nicht nur den Druckmittelstromkreis, der dem Ventilkolben 27 zugeführt wird, um denselben zu schließen, sondern es überwacht auch gleichzeitig den Druckmittelstrom, welcher in das Schaltergehäuse durch den Kanal 67 zugeführt wird, um dadurch die Öffnung des Elektrodenstromkreises in dem gewünschten Zeitpunkt zu bewirken. Die Einstellung kann derart getroffen werden, daß diese beiden Vorgänge gleichzeitig vor sich gehen.

Die Arbeitsweise bzw. Überwachung der Schweißmaschine ist schematisch in der Abb. 6 dargestellt. Aus dieser Abbildung erkennt man, daß das Druckmittel dem Druckmittelzylinder 15 durch das Kolbenventil 27 in derartiger Weise zugeführt wird, daß bei Handverschiebung des Kolbens in seine innerste Lage das Druckmittel in den Zylinder 15 eintreten kann, um die Elektrode 12 in Eingriff mit dem Arbeitsstück zu bewegen. Man erkennt ferner, daß bei einem bestimmten Punkt in der Bewegung der Elektrode 12 das Druckmittel in die Schalterkammer 52 eintritt, und zwar über das Ventil 65, um den Elektrodenstromkreis zu schließen.

Das Druckmittel, welches den Zylinder 15 dann über den Kanal 37, 36 verläßt, strömt nicht nur in die Kammer 52, sondern andererseits zum Teil auch über das Ventil 43 in die ⁶5 _s Entlastungskammer 35, und von dieser Kammer strömt das Druckmittel unter verringertem Druck zu dem Kolbenventil 27 und zu der Kammer 66 des Schalters, um einerseits das Kolbenventil zu schließen und andererseits die Öffnung des Elektrodenstromkreises zu bewirken, sobald der Druck in der Entlastungskammer 35 eine bestimmte Höhe überschreitet.

Claims (5)

1. Patentanspeüche:

   i. Elektrische Punktschweißmaschine mit zwei relativ zueinander beweglichen Elektroden, von denen die eine an einem _8o verschiebbar in einem Druckmittelzylinder angeordneten Kolben sitzt, der bei seiner Auswärtsbewegung einen Kanal freigibt, durch welchen ein Teil des Druckmittels in einen Schalterzylinder einströmt, der einen Kolben zum Schließen des im Elektrodenstromkreis angeordneten Schalters enthält, der nach seiner Schließung selbsttätig durch auf die andere Seite des Schalterkolbens über eine Entlastungskammer geleitete Druckluft wieder geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das von Hand durch Betätigung eines Drückers (32) geöffnete Druckmittelventil (28, 30), welches in einem zum Druckmittelzylinder (15) führenden Kanal angeordnet ist, nach seiner öffnung infolge des Druckes des Druckmittels selbsttätig in Offenstellung bleibt und selbsttätig nach einer bestimmten Zeit durch eine mit der Entlastungskammer (35) verbundene Vorrichtung (40, 43) geschlossen wird.
2. 2. Schweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem Druckmittelkanal angeordnete Ventil (28, 30) aus einem in einem Zylinder verschiebbaren Kolben (30) besteht, der in der Zylinderwandung angeordnete Durchlaßöffnungen (29) überwacht und an einer Seite dem Druck des Druckmittels bei Offenlage des Ventilkolbens ausgesetzt ist, während an der anderen Seite des Ventilkolbens eine Druckfeder (31) angreift, die durch den Druck des aus der Entlastungskammer (35) ausströmenden Druckmittels unterstützt wird, um den Ventilkolben (30) in Abschlußlage zu verschieben.
3. 3. Schweißmaschine nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Entlastungskammer (35) aus-

   gehende Kanal (40) in den Ventilzylinder (28) mündet, und zwar auf derjenigen Seite des Ventilkolbens (30), welche dem Einfluß der Druckfeder ausgesetzt ist, und der Ventilzylinder (28) eine Auslaßöffnung (41) hat, die nach Verschieben des Ventilkolbens (30) in Absperrlage mit der Entlastungsleitung (40) in Verbindung gerät.
4. 4. Schweißmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zweigkanal (42) den zum Druckmittelzylinder (15) führenden Teil des Druckmittelkanals mit der Auslaßöffnung (41) bei geschlossenem Ventilkolben (30) verbindet, um eine unmittelbare Entlastung des Druckes in dem Druckmittelzylinder (15) herbeizuführen.
5. 5. Schweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zur Entlastungskammer (35) führenden Teil des Kanals (36) ein regelbares Ventil (43) angeordnet ist, um die Zeitspanne, während welcher die bewegliche Elektrode (ΐ2) gegen das Arbeitsstück gedruckt wird, durch Regelung der Geschwindigkeit der Druckentlastung verändern zu können.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen