DE661716C - Vorrichtung zum elektrischen Punktschweissen gekruemmter Naehte - Google Patents

Description

Werkstücke, die gekrümmte Schweißnähte aufweisen, haben vielfach derartig große Abmessungen, daß sie sich nur schwer fortbewegen lassen. Bei derartigen Werkstücken muß deshalb die Schweißmaschine oder die beim Punktschweißen des öfteren verwendete Schweißzange an der Schweißnaht entlang geführt werden. Dabei treten mannigfaltige Schwierigkeiten auf. Zumeist wird für die

ίο Schweißung von Nähten die Reihenpunktischweißung angewendet, mit der man bei schlechter Führung der Schweißmaschine, ζ. B. bei Handführung, ein sehr unsauberes Aussehen der Schweißnähte erhält, da die Schweißpunkte nicht in einer Linie liegen, oder, falls die Schweißzange entsprechend der gekrümmten Naht an einer gekrümmten Führung entlang bewegt wird, nicht den gleichen Abstand voneinander haben. Andererseits sind Schwierigkeiten vorhanden, bei einer gekrümmten Führung eine Vorrichtung vorzusehen, die mit Mitteln ausgerüstet ist, welche die Vorrichtung und damit die Schweißmaschine in gleichen räumlichen und zeitliehen Abständen vorwärts bewegen. Da es sich um gekrümmte Führungen handelt, können Spindeln, Zahnstangen u. dgl. nicht verwendet werden.

Es ist bereits eine Vorrichtung bekannt-, geworden, die zum Schneiden und Schweißen von Metallen nach Kurvenlinien beliebiger Art mittels eines Wasserstoff-Sauerstoff-Brenners o. dgl. dient. Dieser Brenner wird von einem sich längs einer unbeweglichen Führung verschiebenden Supports getragen. Dabei wird die unbewegliche Führung durch eine Schiene gebildet, die aus weichem, geschmeidigem Metall besteht und entsprechend der Krümmung des geplanten Schnittes oder Schweißens gebogen wird, während der Support mit einem führenden Zahnrad versehen ist, welches sich mit seinen Zähnen in die Schiene einpreßt, so daß eine sichere Verbindung der beiden und die sichere Führung während der Verschiebung des Supports erzielt wird.

Es sind weiterhin Punktschweißmaschinen bekannt, die es ermöglichen, eine möglichst große Anzahl von Schweißpunkten in einer möglichst geringen Zeit herzustellen. Dies wird dadurch erreicht, daß die bekannte Punktschweißmaschine schrittweise vorwärts bewegt wird. Dieses schrittweise Vortwärtsbewegen erfolgt dabei durch eine Zahnstange mittels einer abwechselnd sich spannenden und wieder entspannenden Feder. Die Verwendung

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Eberhard Rietsch in Berlin-Konradshöhe.

einer Feder zur Erzeugung der schrittweisen Bewegung der Schweißmaschine, die bei der ■bekannten Ausführung lediglich für Geradführungen anwendbar ist, hat den Nachteil daß beim Nachlassen der Federkraft auch die Absätze, in denen die Maschine vorwärts bewegt wird, ungleich werden.

Bei Punktschweißmaschinen, die mit einem solchen Antrieb ausgerüstet sind, ist also die ίο Herstellung von sauberen Schweißnähten sehr in Frage gestellt. Außerdem kann leicht der Fall eintreten, daß durch umherfliegende Metallteilchen die Gleitführungen stark verschmutzt werden, Infolgedessen wird die Be- >5 wegung der Zahnstange mit zunehmender Verschmutzung der Gleitführungen stark gehemmt.

Die Erfindung bezieht sich nun auf eine Vorrichtung zum elektrischen Punktschweißen ao gekrümmter Nähte, die mittels eines aussetzenden Antriebes in regelmäßigen Absätzen an einer der zu schweißenden Naht entsprechend gekrümmten Führungsschiene entlang bewegt wird, und besteht darin, daß der mittels Rollen an der Führungsschiene laufende Elektrodenwagen an der Führungsschiene feststellbar ist und einen Druckzylinder trägt, dessen Kolben ebenfalls an der Führungsschiene festlegbar ist.

In vorteilhafter Weise erfolgt erfindungs-. gemäß das Festlegen des Elektrodenwagens und des Druckzylinderkolbens durch Elektrotopfmagnete. Zweckmäßigerweise werden dabei die beide Seiten des Druckzylinders steuernden Ventile mit den Schaltern der Elektrotopfmagnete derart verbunden, daß gleichzeitig mit dem Einlaß des Druckmittels entweder der den Elektrodenwagen oder der den Druckzylinderkolben festlegende Elektrotopfmagnet unter Strom gesetzt wird.

Die Kolbenstange des Druckzylinders ist über eine Gelenkstange mit dem Elektrotopfmagneten verbunden. An Stelle des Elektrotopfmagneten kann auch eine andere ähnlieh wirkende Haltevorrichtung, beispielsweise eine solche mit mechanischer Sperrung, verwendet werden. Weitere vorteilhafte Einzelheiten sind im folgenden beschrieben. In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung veranschaulicht, und zwar zeigen Abb. ι eine Draufsicht,
Abb. 2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In den Abb. 3 bis 5 ist die Arbeitsweise der Vorrichtung veranschaulicht.

Die Abb. 6 und 7 zeigen zwei Ausführungsbeispiele der Hubbegrenzung des Kolbens, und in

Abb. 8 ist eine besondere Ausführung der als Haltevorrichtungen dienenden Elektromagnete dargestellt.

Die Schweißmaschine 1 und der den Schlitten 2 absatzweise fortbewegende Druckluftzylinder 3 wird von dem durch Rollen 4 an der Führung S entlang geführten Wagen 2 getragen. Die die gleiche räumliche Krümmung , wie' die zu schweißende Naht 6 besitzende 'Führung 5 besteht beispielsweise aus einem gegebenenfalls gedrillten Flacheisen, das in bestimmten Abständen von Stützen 7 getragen wird. Die in dem Flacheisen vorhandenen Querrillen 8 dienen dazu, die Haltevorrichtung besser wirken zu lassen. Die den Wagen 2 tragenden und führenden Rollen 4 können durch am Wagen befestigte Federn gegen die Flacheisenführung gedrückt werden. An dem einen Ende des Wagens 2 ist dicht über der Flacheisenführung 5 eine Haltevorrichtung, die beispielsweise durch einen Elektromagneten 9 oder eine magnetische Klinke gebildet wird, befestigt. Mit der bei 10 an dem Wagen geführten Kolbenstange 11 ist eine weitere Stangen' gelenkig verbunden, die an ihrem freien Ende ebenfalls eine Haltevorrichtung, beispielsweise den Elektroma- gneten 12, trägt. Mit dem Druckluftzylinder 3 ist die Schweißvorrichtung, beispielsweise eine Punktschweißzange 1, verbunden.

Den Kolben 15 auf beiden Seiten steuernde Ventile 13 und 14 sind mit den Schaltern der Elektromagnete 9 und 12 in der Weise verbunden, daß beim Öffnen des Ventils 13 der Elektromagnet 12 und beim Öffnen des Ventils 14 der Elektromagnet 9 gleichzeitig erregt wird. Durch diese Ventil-Magnet-Steuerung wird der Wagen 2 absatzweise in einer bestimmten Richtung an der Führung 5 entlang bewegt. Für den Fall, daß sich der Wagen 2 in entgegengesetzter Richtung bewegen soll, muß beim Öffnen des Ventils 13 gleichzeitig der Elektromagnet 9 und beim Öffnen des Ventils 14 der Elektromagnet 12 eingeschaltet werden.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist aus den Abb. 3 bis 5 ersichtlich.

Es möge sich der Wagen 2 in der in Abb. 3 dargestellten Stellung befinden. Soll sich die Vorrichtung in der durch den Pfeil 22 angedeuteten Richtung bewegen, so wird zunächst das Ventil 14 geöffnet. Gleichzeitig wird der no Magnet 9 erregt, wodurch der Wagen 2 an der Führung 5 festgehalten wird. Infolgedessen bewegt die über das Ventil 14 in den Zylinder 3 einströmende Druckluft den Kolben 15 mit dem Magneten 12 nach rechts, d.h. in die in Abb. 4 gezeichnete Lage. Nun wird für den Einlaß der Druckluft das Ventil 13 ;eöffnet. Gleichzeitig wird der Magnet 9 ent- und der Magnet 12 erregt, so daß der Kolben festgehalten wird. Die Druckluft bewegt infolgedessen den Wagen 2 in die Stellung nach Abb. 5 um den Kolbenweg 23 nach rechts.

Nun wiederholt sich der soeben beschriebene Vorgang. Zwischen je zwei Bewegungen kann eine Schweißung vorgenommen werden.

Die Absätze, in denen sich die Vorrichtung an der Führung 5 entlang bewegt, können beliebig eingestellt werden. Dies geschieht durch Hubbegrenzung des Kolbens 15 mittels. eines verstellbaren Anschlages. In Abb. 6 und 7 sind zwei Ausführungsbeispiele dieser Hubbegrenzung dargestellt. Eine auf der Kolbenstange 11 festsitzende Anschlagscheibe 16 stößt gegen einen verstellbaren Anschlag, der beispielsweise durch die ortsfest gelagerte Gewindemutter 17 und den darin verstellbaren Anschlagstift 18 gebildet wird. Durch eine starre Verbindung 19 des Anschlagstiftes 18 mit einem im Zylinder 3 vorgesehenen Gegenkolben 20 kann gleichzeitig mit der Veränderung des Kolbenhubes eine entsprechende Veränderung des Zylinderraumes erreicht werden. Die Einführung der Druckluft in den Druckluftzylinder 3 kann in diesem Falle durch den Gegenkolben 20 mittels eines Rohres 21 erfolgen. Der Gegenkolben 20 kann selbst als Anschlag dienen, wobei die Scheibe 16 fortfällt, wie in Abb. 7 gezeigt ist.

In Abb. 8 ist eine besonders vorteilhafte Ausführung des Elektromagneten als Topfmagnet dargestellt. Damit sich die auf der Führung 5 schleifenden Elektromagnete besser den Unebenheiten oder der Riffelung 8 der Führung 5 anpassen können, besteht der Eisenkern 24 des Elektromagneten aus einer Anzahl Einzelmagneten 2 5, die in dem Eisenjoch 26 in zur Führung 5 senkrechter Richtung gegeneinander verschiebbar sind.

Für einen vollkommen selbständigen Betrieb kann die Steuerung der Schweißelektroden mit der Ventilsteuerung und damit auch mit der Steuerung der Elektromagnete verbunden werden. Dies kann z. B. über ein Maximalstromrelais oder durch einen anderen Stromzeitbegrenzer, der die Schweißzeit bestimmt, erfolgen, und zwar in der Weise, daß zur Zeit . der Elektrodenbewegung die Wagenbewegung und zur Zeit der Wagenbewegung die Elektrodenbewegung durch bekannte Mittel gesperrt ist.

Die auf dem Wagen 2 angeordnete Schweißmaschine 1 hat zweckmäßig zwei bewegliche Elektroden, so daß im Augenblick des Stromabschaltens sich beide Elektroden gleichzeitig vom Werkstück abheben. Dadurch wird eine Beschädigung der Schweißnaht und der Elektroden durch das Schleifen der Elektroden am Werkstück während des Weiterrückens des Wagens verhindert. Das Entfernen der unteren Schweißelektrode von dem Werkstück kann beispielsweise durch eine nach dem Ausschalten des Schweißstromes zur Wirkung kommende Feder erreicht werden.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum elektrischen Punktschweißen gekrümmter Nähte, die mittels eines aussetzenden Antriebes in regelmäßigen Absätzen an einer der zu schweißenden Naht entsprechend gekrümmten Führungsschiene entlang bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der mittels Rollen (4) an der Führungsschiene (5) laufende Elektrodenwagen (2) an der Führungsschiene feststellbar ist und einen Druckzylinder (3) trägt, dessen Kolben (15) ebenfalls an der Führungsschiene festlegbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegung des Elektrodenwagens (2) und des Druckzylinderkolbens (15) durch Elektrotopfmagnete (9, 12) erfolgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beide Seiten des Druckzylinders (3) steuernden Ventile (13, 14) mit den Schaltern der Elektrotopfmagnete (9, 12) derart verbunden sind, daß gleichzeitig mit dem Einlaß des Druckmittels entweder der den Elektrodenwagen (2) oder der den Druckzylinderkolben (15) festlegende Elektro- 9" topfmagnet unter Strom gesetzt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenhub durch einen verstellbaren Anschlag (18) für die Kolbenstangenbewegung veränderbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Druckzylinder (3) verstellbarer Gegenkolben (20) zur Kolbenhubveränderung vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (13, 14) über ein Maximalstromrelais, einen Stromzeitbegrenzer 0. dgl. mit der Schweißstromsteuerung verbunden sind.

7. Führungsschiene für die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf der Seite, auf welcher die Elektrotopfmagnete no (9, 12) aufliegen, mit Querrillen oder einer ähnlichen Aufrauhung versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

HKRMn. gedruckt in der