DE692909C - Maschine zum elektrischen Punktschweissen von Fahrzeugrahmenlaengstraegern - Google Patents

Description

■ Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Maschinen zum elektrischen Punktschweißen von Fahrzeugrahmenlängsträgern, bei denen der Längsträger auf einem Wagen ruht, der eine absatzweise Verschiebung in der Längsrichtung des Trägers ausführt und diesen hierbei absatzweise an Elektrodenzangen zur Vornahme der Punktschweißungen vorbeischiebt. Die Erfindung bezweckt, die Ma-

to schine so auszubilden, daß die einzelnen Operationen, nämlich das Vorschieben des Längsträgers, das Schließen der Schweißzangen, das Schließen des Schweißstromkreises mit anschließendem selbsttätigen öffnen desselben, das Zurückziehen der Zangen und eine weitere Vorschiebung des Längsträgers· im der richtigen Reihenfolge erfolgen, und zwar so, daß jeder neue Schritt erst einsetzt, wenn der vorhergehende völlig beendet ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß · dadurch gelöst, daß die Elektrodenzangen beiderseits des Trägers auf sich quer zum Träger bewegenden Wagen angeordnet und die Bewegungen der Wagen und die Betätigung der Zangen· durch Relais und Schalter gesteuert sind, die derart miteinander verkettet sind, daß das Vorschieben des den Längsträger tragenden Wagens, das gleichzeitige Schließen der Elektrodenzangen, das Schließen und Öffnen des Schweißstromkreises, das Wiederzurückziehen der Elektrodenzangen und ein erneutes Vorschieben des Wagens in der genannten Reihenfolge und jeweils erst nach vollständiger Durchführung des vorhergehenden Schrittes erfolgen.

Es .ist bereits die Anwendung wattmetrischer Relais zum Unterbrechen des Schweißstromes nach dem Durchgang einer bestimmten Leistung bekannt. Diese Einrichtungen zeigen aber weder die Anordnung zweier Schweißzangen beiderseits des Werkstücks noch die Anordnung von miteinander verketteten Relais und Schaltern zur Steuerung der , einzelnen Arbeitsgänge in richtiger 'Reihenfolge und Gewährleistung der vollständigen Durchführung.

In der Zeichnung ist eine Maschine nach der Erfindung als Ausführungsbeispiel dargestellt.

Abb. ι zeigt die Maschine schaubildlich in Schweißs.tellung.

Abb. 2 zeigt einen Einzelteil der Vorschubeinrichtung des Schlittens für den zu schweißenden Träger und die Kupplungseinrichtung.

Abb. 3 stellt einen geschweißten Träger in Längsrichtung dar.

Abb. 4 und S zeigen in vergrößertem Maßstabe Querschnitte durch auf der Maschine herzustellende Träger.

Die mit der Maschine herzustellenden rohrförmigen Träger a, die beispielsweise die Längsträger eines Kraftwagengestells bilden können, können gemäß Abb. 4 aus zwei Hohlteilen & und c bestehen, die an ihren offenen Seiten mit Hilfe von Flanschen an den Punkten e (Abb. 3) zusammengeschweißt sind, Ge^ gebenenfalls kann auch gemäß Abb. 5' zwischen die beiden Teile b und c ein Mittelstück d gelegt werden, das mit den übrigen Teilen an den Schweißpunkten vereinigt ist. Die den Gegenstand der Erfindung bildende Maschine hat'-die Aufgabe, die beiden Hohlkörper b und c mit oder ohne Zwischenfügung des Mittelbleches d durch eine Anzahl elektrischer, fortlaufend und selbsttätig ausao geführter Punktschweißungen miteinander zu verbinden ohne Rücksicht darauf, welche Form der herzustellende Längsträger, aufweist. . .

Die Vereinigung der Trägerteile b und c

«5 kann in der üblichen Weise erfolgen, indem diese mit entsprechend geformten Flanschen zusammengelegt werden, an denen dann die Punktschweißung vorgenommen wird.

Zunächst werden die Teile b und c aufeinandergelegt und zusammengespannt. Hierauf wird der ganze Längsträger auf Trägern f gelagert, welche einen Teil eines als Formgeber 11 bezeichneten Maschinenteiles bilden, dessen Ränder 12 die gleiche Form wie der Längsträger α aufweisen.

Der Formgeber 11 und der Längsträger a werden gemeinsam durch einen Schlitten ι getragen, welcher mittels eines Hakens 32 an einer endlosen Kette 31 befestigt ist. Diese ist über ein Kettenrad 30 geführt, welches in einer später näher beschriebenen Weise eine unterbrochene Drehbewegung erhält.

An beiden Seiten des Schlittens 1 sind zwei

elektrische Punktschweißeinrichtungen angeordnet, von denen jede einen auf Schienen verschiebbaren Schlitten 2 bzw. 3 aufweist.

Diese Schlitten tragen um die Zapfen 45² und

■ 40² drehbare Zangen 45 und 46, an denen die die Ränder des Längsträgers α erfassenden Elektroden 45¹ und 46¹ befestigt sind.

Die Schlitten 2 und 3 stehen durch einen Luftdruckzylinder 4 miteinander in Verbindung, der unterhalb des Schlittens 3 angeordnet ist und in dem sich ein Kolben 5 verschiebt, dessen Kolbenstange durch den Zapfen 6 mit dem Schlittens verbunden ist. Der Zylinder 4 steht durch eine Leitung 4¹ in Verbindung mit einem Luftdruckverteiler 7, um die Luft auslassen zu können, die sich in den Raum A vor dem Kolben 5 befindet, während der Raum A¹ hinter dem Kolben 5 durch eine Leitung 8¹ mit einem Luftdruckbehälter S verbunden ist. Jeder der Schlitten 2 und 3 weist Rollen 9 und 10 auf, welche sich ständig an den Rändern 12 des Formgebers 11 infolge des Luftdruckes abstützen, der von dem Behälter 8 geliefert wird und ständig gegen die Unterfiäche des Kolbens S drückt.

Die Führungsrolle 9 ist auf dem Schlitten 2 mit Hilfe einer Federkappe gelagert, welche mit einer zum Schließen eines elektrischen Stromkreises B dienenden Stange 13 ausgerüstet ist.

Weiterhin sind zwei elektrisch gesteuerte Ventile 14 und 15 vorgesehen, die einerseits mit den zu dem Behälter 8 führenden Leitungen 14¹ und 15¹ und andererseits mit den zu den ' Luftdruckzylindern 37, 38 führenden Leitungen 14² und 15^ä verbunden sind. Diese Zylinder 37, 38 sind um die Zapfen 37¹ und 38¹ drehbar, welche ihrerseits in den unteren Zangenschenkeln der Schweißelektroden 45¹ und 46¹ gelagert sind. In den Zylindern 37 und 38 verschieben sich Kolben 37^s und 38^s, welche mit ihren Kolbenstangen an die oberen Elektrodenzangenschenkel angelenkt sind.

Von den die Ventile 14 und 15 mit dem Behälter 8 verbindenden Leitungen 14¹ und IS¹ sind Leitungen 39¹ und 40¹ abgezweigt, die in den unteren Teil der Zylinder 39² und

40² münden, in welchen sich Kolben 39^s und

40³ verschieben, die auf das eine Ende von Schwinghebeln 41 und 42 einwirken, die auf ' dem Zylindergehäuse schwenkbar gelagert sind und deren andere Enden immer in Verbindung mit Steuerkolben 39 und 40 stehen. Diese Kolben verschieben sich in Zylindern 39⁴ und 40¹, die durch Rohrleitungen 39^s und 40⁵ an das Rohrleitungssystem 14² und 15² zwischen den Steuerventilen 14 und 15 und den Zylindern 37 und. 38 angeschlossen sind.

Die Schwinghebel 41 und 42 steuern Schalter, die zum Schließen elektrischer Stromkreise bei D und D¹ dienen. Hierdurch wird es ermöglicht, mit Hilfe von Relais und Leistungszählern 45^s und 46^s den Schweißtrans-'formatoren die nötige Energiemenge zuzuführen, die an den Schweißelektroden 45¹ und 46¹ zur Durchführung der Punktschweißungen benötigt wird. "Die Ventile 14 und 15 selbst steuern die Stromkreisschalter J?¹.

Ein Elektromagnet 16, der durch das Schließen des' Stromkreises B während der Freigabe der Ventile 14-und 15 erregt wird, verstellt eine Gabel 18, die schwenkbar auf einer Achse 43 sitzt, in dem Sinne, daß ein Nocken 17 sich in der Pfeilrichtung F auf einer Welle 51 verschiebt, die ihre Bewegung durch einen Elektromotor erhält. Der Nocken kommt bei seinem Rückgang von dem ia<> Zapfen 19¹ eines Hebels 19 frei, der unter der Wirkung einer.Feder 20 steht. Dieser Hebel

kann sich nun um seine Drehachse 21¹ drehen und ermöglicht es hierdurch einer Kurbel 2ϊ, einen Gurt 22 auf einer Bremstrommel 23 anzupassen. Diese "Bremstrommel dreht sich ständig zusammen mit der Welle 51, wobei sie einen Teil 24 mitnimmt, auf welchem eine eine Rolle 26 aufnehmende Achse 25 angeordnet ist. Die Rolle 26 kommt beim Drehen in Eingriff mit einem der Schlitze eines MaI-to teserkreuzes 27, so daß dieses sich eine Viertelumdrehung dreht.

Das Malteserkreuz 27 sitzt fest auf einer

Welle 27¹, auf der ein Zahnrad 28 festgekeilt ist, das immer in Eingriff mit eine\n auf der Welle 30¹ der Kette 30 sitzenden Zahnrad 29 ist.

Der Teil 24 ist starr mit einem Nocken 33" verbunden, dessen Umfang immer mit einer Kontaktvorrichtung 34 zusammenarbeitet, ao Sobald die Kontaktvorrichtung 34 den Nocken 33 überlaufen hat, schließt dieser unter der Wirkung einer Feder den Stromkreis C, welcher die elektrisch gesteuerten Ventile 14 und ,15 erregt, so daß deren bewegliche Teile sich heben, wobei sie den von ihnen gesteuerten Stromkreis bei B¹ unterbrechen. In diesem Augenblick ermöglicht es eine Feder 35 mit Hilfe eines Anschlages 36, die den Nocken 17 steuernde Gabel 18 zurückzuführen, so daß der Nocken 17 wieder in Eingriff mit dem Zapfen 19¹ des Hebels 19 kommt und hierdurch eine Lösung des Bremsbandes 22 von der Bremstrommel 23 bewirkt. Auf diese Weise kann die Drehbewegung des Teiles 24 angehalten werden und damit auch die der Kette 31 und des Schlittens 1.

Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende :

Eine Betrachtung der die ganze Maschine Ι» in ihrer Schweißstellung zeigenden Abb. 1 läßt erkennen, daß die von den Zangen 45 und 46 getragenen Schweißelektroden 45¹ und 46¹ in Berührung mit den Rändern des Trägers a sind. Wie bereits gesagt, werden dieser Trä-">5 ger und der Formgeber 11 bei Beginn der Arbeiten auf dem Schlitten 1 befestigt. Die Schlitten 2 und 3 werden dann mit Hilfe des mit dem Schlitten 3 ein Stück bildenden Luftdruckzylinders 4 genähert. Hierbei verschiebt sich, der Kolben 5, dessen Kolbenstange über den Zapfen 6 am Schlitten 2 befestigt ist, in dem Zylinder 4. Durch die Verschiebung der Schlitten 2 und 3 in Richtung des Trägers a werden dessen zu schweißende Ränder zwisehen die Schweißelektroden 45¹ und 46¹ gebracht, 'und die Verschiebung des Kolbens 5 in den Zylinder 4 wird durch den Luftdruckverteiler 7 gesteuert, welcher die Entfernung der in dem Raum./i enthaltenen Luft ermöglicht. Durch den von dem Behälter 8 gelieferten Druck gegen die untere Seite des Kolbens 5 werden die Laufrollen 9 und 10 der Schlitten 2 und 3-ständig in Berührung mit den entsprechend geformten Kanten 12 des Formgebers 11 gehalten. Da die zu dem Schlitten 2 gehörende Rolle 9 von einer Federkappe getragen wird, kann sie sich relativ zu dieser verschieben.

Während sich die Rolle 9 gegen die gegenüberliegende Kante 12 des Formgebers 11 abstützt, wird sie nach hinten gezogen, und durch die mit der Federkappe ein Stück bildende Stange 13 wird der Stromkreis B geschlossen. In diesem Augenblick befinden sich die Ventile 14 und 15 in einer Stellung, in der sie den Stromkreis B schließen. Der Elektromagnet 16 ist erregt und dreht die Kupplungsgabel 18 um ihre Achse 43, wodurch der Nocken 17 zurückgezogen wird. Hierdurch wird der Zapfen 19¹ des Hebels 19 freigegeben, welcher sich seinerseits unter der Einwirkung der Feder 20 um seine Achse 21¹ dreht und hierbei die Kurbel 21 mitnimmt. Infolgedessen wird das Bremsband 22 gegen die ständig umlaufende Bremstrommel 23 g'epreßt. Der Teil 24 wird daher mitgenommen, auf welchem die die Rolle 26 tragende Achse 25 gelagert 1st. Die Rolle 26, die sich ihrerseits in einen der Schlitze des Malteserkreuzes 27 einlegt, nimmt dieses eine Viertelumdrehung mit, bis sie wieder aus dem in Frage kommenden Schlitz herausgleitet. ^λ

Durch Drehen des Malteserkreuzes 27 wird über die Zahnräder 28 und 29 das Kettenrad 30 und damit die Kette 31 in Bewegung versetzt. Der den zu schweißenden Träger tragende Schlitten 1 wird infolgedessen ein dem gewünschten Abstand zwischen den Schweißpunkten entsprechendes Stück weiterbewegt. In dem Augenblick, in dem nun durch die Drehung des Teiles 24 die Rolle.26 den in Frage kommenden Schlitz des Malteserkreuzes 27 verläßt, gibt der auf dem Teil 24 angeordnete Nocken 23 die Kontaktvorrichtung 34 frei, welche sofort den Stromkreis C schließt. In diesem Augenblick werden die Ventile 14 und 15 , angehoben und unterbrechen den von ihnen gesteuerten Stromkreis .bei S¹ZsO daß durch die Wirkung der in Feder 35 die Kupplungsgabel 18 wieder zurückgeschwenkt wird und den Nocken 17 erneut in Eingriff mit dem Anschlag 19¹ des Hebels 19 bringt. Dieser wird daher gegen die Wirkung der Feder 20 gedreht, so daß die Kurbel 21 das Kupplungs- oder Bremsband 22 abhebt. Der Teil 24 wird nunmehr nicht mehr durch die sich drehende Bremstrommel 23 mitgenommen. Infolgedessen hört die Weiterbewegung der Kette 31 und iao des Schlittens 1 auf.

Wie man sieht, ist während der Viertel-

drehung der Rolle 26, d. h. während der Verschiebung der Kette 31 und des Schlittens 1 der die Schweißung bewirkende Stromkreis unterbrochen, und die die Schweißelektroden S 45¹ und 46¹ tragenden Zangen sind von. den Rändern des Längsträgers α abgehoben.

Das öffnen und Schließen der Zangen 45 und 46 erfolgt mit Hilfe der Luftdruckzylinder 37 und 38. Sobald infolge der Drehung des Teiles 24 der Nocken 33 die Kontaktvorrichtung 34 freigegeben hat, hat diese, wie bereits erwähnt, . den von ihr gesteuerten Stromkreis bei C geschlossen. Die Ventile 14 und 15 sind infolgedessen erregt und ermöglichen es der Luft, die von dem Behälter 8 kommt, frei hindurchzuströmen und durch die Leitungen 14² und 15² in den unteren Teil der Zylinder 37 und 38 zu gelangen, d. h. auf die Unterseite des Kolbens 37² und

38². Diese werden infolgedessen aufwärts bewegt und schwenken die Zangenschenkel 45 und 46 um ihre Achsen 4S² und 46V so daß sich die Zangenschenkel einander nähern und die Elektroden 45¹ und 46¹ wieder auf den

*5 Rändern des Längsträgers α aufliegen. Weiterhin werden auch durch den Druckausgleich die Steuerkolben 39 und 40 angehoben, welche ihrerseits die Schwinghebel 41 und 42 schwenken und hierdurch die von diesen gesteuerten Stromkreise bei D und D¹ schließen. In diesem Augenblick lassen die Relais und Leistungszähler 4S³ und 4ο³ der Schweißtransformatoren die für die Durchführung der Punktschweißung notwendige Schweißenergie durch. Schließlich unterbrechen die Relais und Leistungsmesser 45^s und 4ο³ den Schweißstrom wieder automatisch, und da derselbe Strom die Ventile 14 und 15 steuert, haben diese einen doppelten Zweck, nämlich einerseits den Austritt der bisher zugeführten Luft aus dem Zylinder 37 und .38 zu ermöglichen und andererseits Luft in diese Zylinder unterhalb der Kolben 37² und 38² zu führen, um das Öffnen der Elektrodenzangen 45 und 46 zu ermöglichen. In diesem Augenblick bewegen sich auch die Steuerkolben 39 und 40 wieder abwärts und hören auf, die Schwinghebel 41 und 42 zu betätigen, so daß der Schweißstromkreis bei D und D¹ unterbrachen wird.

Sobald dies der Fall ist, werden die Ventile 14 und 15 wieder freigegeben, welche den Stromkreis bei B¹ schließen.

Der Elektromagnet 16 wird' darauf von SS neuem erregt, und der Kreislauf beginnt wieder.

Sobald der Schlitten 1 am Ende seines Weges angekommen ist, schlägt ein Anschlag 47 gegen eine Klinke 48, wodurch ein auf dem Luftverteiler 7 sitzender Hebel 49 ausgelöst wird. Der Hebel 49, der unter dem Einfluß einer Feder 50 steht, betätigt infolgedessen den Verteiler 7, und es wird Luft in den Raum A des Zylinders 4 geschickt, wodurch die die Elektroden tragenden Schiitten 2 und 3 von dem Träger entfernt werden.

Durch die Entfernung des Schlittens 2 kommt die Rolle 9 außer Berührung mit der Kante 12 des Formgebers 11, und die Stange unterbricht durch die Wirkung der mit ihr zusammenarbeitenden Feder den Stromkreis B.

Man erreicht auf diese Weise, daß alle für die Durchführung der Punktschweißung eines Trägers nötigen Arbeitsvorgänge vollkommen durchgeführt werden und sich nicht überdecken können. Zum Beispiel sind während der Vorwärtsbewegung des Schlittens 1 die Elektroden 45¹ und 46¹ nicht in Berührung mit den Rändern des Trägers a, und umgekehrt kann bei aufgelegten Elektroden der Schlitten nicht bewegt werden. Alle Steuervorgänge, sei es für die elektrischen Organe, sei es für die Druckluftorgane der Maschine, werden mit Hilfe von Stromkreisen ausgelöst, die sich unter dem Einfluß von Druckluftventilen usw. selbsttätig öffnen und schließen.

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   i. Maschine zum elektrischen Punktschweißen .von Fahrzeugrahmenlängsträgern, bei der der Längsträger auf einem Wagen ruht, der eine absatzweise Verschiebung in der Längsrichtung des Trägers ausführt und diesen hierbei absatzweise an Elektrodenzangen vorbeischiebt, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenzangen (45, 46) beiderseits des Trägers (α). auf sich quer zum Träger be- wegenden Wagen (2, 3) angeordnet sind und die Bewegungen der Wagen und die Betätigung der Zangen durch Relais und Schalter -(C, 14, 15, D, D\, 45^s, ₄6³, B¹, 16) gesteuert sind, die derart miteinander verkettet sind, daß das Vorschieben des den Längsträger (o) tragenden Wagens, das gleichzeitige Schließen der Elektrodenzangen (45, 46), das Schließen und öffnen des Schweißstromkreises, das Wie- im ■derzurückziehen der Elektrodenzangen und ein erneutes Vorschieben des Wagens (1) in der genannten Reihenfolge und jeweils erst nach vollständiger Durchführung des vorhergehenden Schrittes erfolgen.
2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Längsverschiebung des Trägers aus einem Wagen besteht, auf dem der Träger aufruht, einer Kette, die auf den Wagen einen Zug ausübt und die durch in die

   Kette eingreifende Zahnräder bewegt wird, einem Malteserkreuz zur Betätigung der Zahnräder, wobei das Malteserkreuz durch ein mit einer Rolle in das Kreuz eingreifendes Rad bewegt wird, welches auf einer Antriebswelle sitzt und durch eine Kupplung mit der Antriebswelle verbunden werden kann.
3. 3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch »° gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Verschieben der Elektroden in Querrichtung zum Längsträger zwei Elektrodenzangen aufweist, die beiderseits des Längsträgers angeordnet sind und von

   »5 zwei Wagen getragen werden, von denen der eine mit einem Zylinder, der andere mit einem Kolben verbunden ist, so daß, wenn eine Druckflüssigkeit dem Innern des Zylinders zugeleitet wird, die Wagen mit den Elektrodenzangen sich einander nähern oder sich voneinander entfernen.
4. 4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Begrenzen der Verschiebung der Elektrodenzangen zum Längsträger aus einem Teil besteht, der mit dem Längsträger fest verbunden ist und dessen Form derjenigen des Trägers entspricht, auf dessen Kanten Anschläge, die an den die Elektrodenzangen tragenden Wagen angeordnet sind, auftreffen.
5. 5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Einstellen des Zangendruckes beim Aufhören der Längsverschiebung des Trägers einen Nocken besitzt, der mit dem Steuerglied für die Längsverschiebung des Trägers verbunden ist, und welcher einen elektrischen Kontakt betätigt, so daß dadurch elektrische Stromkreise geschlossen werden, die ihrerseits elektromagnetische Steuerungen mit Strom versorgen, durch welche Druckflüssigkeit Zylindern und Kolben, die an den beiden Armen einer jeden Zange sitzen, zugeführt wird.
6. 6. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Schalten des Schweißstromes durch den Zangendruck in Gestalt beweglicher Kontakte, die in dem Stromkreis in Reihe liegen und die durch den Zangendruck eingeschaltet werden.
7. 7. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Unterbrechen des Schweiß stromes die Zangen geöffnet werden, indem eine Vorrichtung vorgesehen ist, die den Flüssigkeitsdruck in den Zylindern und Kolben an den Zangenarmen mittels elektromagnetischer Schalter regelt, dadurch, daß die elektromagnetischen Schalter durch den Schweißstrom betätigt werden.
8. 8. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kupplung in der Einrichtung zur Längs verschiebung .des Trägers vorgesehen ist, welche nach Öffnen der Elektrodenzangen durch ein elektrisches Relais betätigt wird, und zwar mittels eines elektrischen Stromkreises mit in Reihe geschalteten Unterbrechern, die sich bei Zangenöffnung schließen.
9. 9. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperrklinke bei Verschieben des Längsträgers nach der Ausführung der letzten Punktschweißung ein unter Federspannung stehendes Sperrglied freigibt, worauf die Zangen vom Längsträger zurückgezogen werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen