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Maschine zum Stumpfschweißen von Drähten und ähnlichen Werkstücken
Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Stumpfschweißen von Drähten und
ähnlichen Werkstücken, bei -der die Schweißzeit und die Länge des Stauchweges durch
einen gewichts- oder federbelasteten Hebel für verschiedene Werkstückgrößen gesteuert
wird.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Gewichts- oder Federbelastung
des Hebels einstellbar ist, die Anfangs- und Endlage des Hebels durch verschiebbare
Anschläge bestimmt wird, von denen der eine mit dem Hebelkuppelbar ist, der andere
einen voin Hebel gesteuerten Schalter trägt, und eine gemeinsame Verstelleinrichtung
für die Anschläge vorgesehen ist, durch die diese in bestimmtem, einstellbarem Verhältnis
zueinander bewegt werden. Hierdurch ergeben sich für die verschiedenen Querschnitte
der Werkstücke Schweißungen gleichbleibender Güte. Es wird möglich, die Summe von
Backenabstand und Stauchweg im richtigen Verhältnis festzulegen. Zudem wird der
Schweißstrom, der Schweißdruck und die Zeit oder Länge des Stauchens für verschiedene
Werkstücke den jeweiligen Erfordernissen entsprechend vorher bestimmt.
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In vorteilhafter Weise liegt der an dein einen Anschlag angeordnete
Schalter im Stromkreis der Hochvoltwicklung des Schweißtransformators. Die Hochvoltwicklung
ist dabei vorteilhaft mit Anzapfungen versehen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn
die Verstelleinrichtung aus zwei über ein Getriebe gleichzeitig
bewegte
Spindeln besteht, von denen je eine durch ein Muttergewinde der Anschläge geführt
ist. Dabei haben die Spindeln erfindungsgemäß gleiche Gewindesteigung, jedoch verschiedene
Winkelgeschwindigkeiten.
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Die verwendeten Anschläge weisen fernerhin zwei Bohrungen auf, von
denen die eine das Muttergewinde für die zugehörigen Spindeln besitzt, die andere
als Geradführung für den Anschlag auf der anderen Spindel dient. Der untere Anschlag
kann mit einem Zeiger versehen sein, der auf einer am Schweißmaschinenrahmen befestigten
Skala spielt. Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind im folgenden
beschrieben.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht,
und zwar zeigen Fig. = eine Vorderansicht, Fig. 2 eine Draufsicht, Fig.3 eine Seitenansicht
der Maschine zum Stumpfschweißen nach der Erfindung.
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Die Abb. a, 5 und 6 veranschaulichen eine Vorderansicht, Seitenansicht
und Draufsicht der Einrichtung zum gleichzeitigen Einstellen der Anfangsstellung
und des Weges der Spannbacken nach der Erfindung im Schnitt gem-iß der Linie 6-6
der Abb. 4.
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Die Abb. 7 stellt eine perspektivische Ansicht der bei der Einrichtung
nach Abb..l bis 6 benutzten Klinken und Abb. 8 den Schaltplan der erfindungsgemäßen
Maschine dar.
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Die Schweißmaschine besteht aus einem Rahmen io, der den Schweißtransformator
und einen den Schweißstrom steuernden Schalter enthält. Gegeneinander bewegliche
Werkstückhalter ii und 12 sind oberhalb des Rahmen angeordnet und mit Spannbacken
13 versehen, deren Spannflächen zur Aufnahme von Drähten verschiedener Größen ausgebildet
sind. Die unteren Spannbacken sind auf der Grundplatte des Werkstückhalters i: bzw.
12 durch Schrauben befestigt und die oberen Spannbacken an den freien Enden von
an den Haltern ii und 12 angelenkten Hebeln 1.4 angeschraubt. Die Backen 13 «erden
normalerweise durch Federn, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, getrennt
gehalten. Die Federn sind zwischen den Hebeln 14. und der Grundplatte der Halter
ii bzw. 12 angeordnet.
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Nockenscheiben 15 sind an den Haltern ii und 12 gelagert, wirken auf
die Hebel 1.1 und erzeugen den Spanndruck für die Backen 13 zum Festklemmen der
Drähte 16 und 1;. Die Nocken 15 werden durch Hebel i8 und Handgriffe ig bewegt.
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Der Halter 12 ist bezüglich des ortsfesten Halters ii verschiebbar
angeordnet und wird elektrisch isoliert von den Führungschienen 2o getragen, deren
Enden in am Rahmen io befestigten Lagern -21 ruhen. Das Verschieben des Halters
1'2 erfolgt durch einen Hebel ?? über ein Gelenksvstem, das aus einem isolierten
Scharnier 23, einer Spannschraube -2.1, einer Kurbel -a5 und einer Welle -a6 besteht.
Der Hebel 22 ist durch Schrauben mit einer Kupplung 27 verbunden, die zusammen mit
der Kurbel 25 fest auf der in den Lagern 2ruhenden Welle 26 sitzt.
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Der Schweißdruck wird durch ein Ce@richt 2() erzeugt, das auf dein
Hebel 22 verschiebb ;cr angeordnet und auf diesen durch eine Klinke 3@@ und Kerben
ji auf der Oberseite des Hebel, 22 in verschiedenen Stellungen festgelegt ist. Die
Lage der Kerben 3i ist unterBerücksichtigung der Größe des Gewichts 29 so ge;@ählt,
damit für die verschiedenen Drahtstärken der richtige Schweißdruck hergestellt wird.
Dabei sind die Drahtstärken an einer Skala des Hebel; gegenüber jeder Kerbe abzulesen.
Das rechte Ende des Hebels 22 ist vorteilhaft mit einem Gegengewicht 22 versehen.
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Die Anfangsstellung des Hebels 2 2 1nestin'nit den Abstand der Spannbacken
i3, während die-Bewegung des Hebels den Weg derselben t4ährend des Schweißvorganges
bestimmt. 'Luna Einstellen dieser beiden Größen dient die Einrichtung 33. Wie die
Abb. 4,5 und (> zeigen, besteht diese Einrichtung aus einstellbaren Gliedern 34.
und 35, die im Arbeitsweg de, linken Endes des Hebels 22 angeordnet .sind. Das Glied
34 hat einen Schnepper 36, der finit einer Klinke 37 zusammenarbeitet, die innerhalb
des auf der Vorderseite des Hebels 22 angeordneten Handgriffes 38 sich befindet.
Die Bewegung der Klinke 37 wird durch einen in einen' Schlitz .I0 geführten Stift
3c) begrenzt. Die Klinke 37 wird normalerweise durch eine Feder .l1 so gehalten,
daß sie mit dem Schnepper 36 in Berührung kommt. Die Abwärtsbewegung des Hebels
-22 ist durch einen Stift .12 am Glied35 begrenzt. Das Glied 35 trägt außerdem eine'
Schalter .13, dessen Betätigungsglied -14 ii" Arbeitsweg des Ansatzes .l5 am Hebel
22 liegt.
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In der dargestellten Anordnung bilden die Glieder 34 und 35 Muttern,
von denen eine jede mit einer von zwei parallel zueinander angeordneten Spindeln
.I6 und .I7 mit gewindegleicher Steigung zusammenarbeitet. Das Glied 34 dient als
Mutter für die Spindel d.6, das Glied 35 als Mutter für die Spindel 4.7. Jede, Glied
ist weiterhin mit einer Bohrung .h versehen, durch die die Spindel des anderen Gliedes
frei hindurchrast. Die Bobrungen 48 bilden somit eine Führung, da sie mit den Gewindegängen
der Spindeln in Berührung kommen. Die Enden der Spindeln .l6 und a; werden in Lagern
49 und 5o eines Tragarmes 51 gehalten, der am Rahmen io befestigt und noch mit einem
Seitenflansch 52 versehen ist, durch dessen Schlitz53 derl-lebe122 1iiiidurchnigt.
Die
Spindel 46 ist mit einem Handrad 54. versehen, die unteren Enden der Spindeln .46
und 47 stehen über Zahnräder 55, 56 und 57 in Verbindung, wobei die Räder 55 und
57 mit den Spindeln fest verbunden sind, während das Rad 56 von einem Lager im Flansch
5o gehalten wird. Das Rad 57 auf der Spindel 47 hat eine größere Zähnezahl als das
Rad 55. Dadurch legt beim Drehen des Handrades 5.4 das Glied 34 einen größeren Weg
als das Glied 35 zurück. Hierdurch entsteht nach und nach ein größerer Abstand zwischen
den Gliedern 34 und 35. Das Glied 35 ist z. B. vorteilhaft mit einem Teilstrich
58 versehen, dem eine die Werkstückgröße anzeigende Skala 59 zugeordnet ist. Die
Skala 59 ist an der linken Seite des Rahmens io befestigt. Die Bewegung des Gliedes
35 und des Teilstriches 58 bezüglich der Skala 59 ist so gewählt, daß die Anfangslage
des Hebels z2 und sein Weg während des Schweißens in Übereinstimmung mit der Anfängsstellung
und mit dem Weg der Spannbacken während des Schweißens @ für die verschiedenen Werkstückgrößen
steht.
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Wie in Abb.8 veranschaulicht, liegt der Schalter 4.3 im Stromkreis
des Transformators 6o, dessen Primärwicklung 61 einerseits über den Schalter 62,
andererseits über einen Rasten-. sehalter 65 mit dem Netz 63, 6.4 verbunden ist.
Der Schalter 65 dient zum wahlweisen Einstellen verschiedener Anzapfungen, damit
der Schweißstrom der Größe der Werkstücke angepaßt werden kann. Der Schalter 62
hat eine Magnetspule 66, die vom Netz 63, 64 über die Leitungen 67, 68 und den Schalter
69, die Leitung 7o und den Schalter 43 erregt wird. Der -Schalter 69 sitzt vorteilhaft
am Rahmen io der Schweißmaschine. Der Schalter 6-a ist weiterhin mit Hilfskontakten
71 versehen, die im Nebenschluß zu dem Schalter 69 liegen und einen Haltestromkreis
für den Schalter 62 bilden, falls dieser einmal erregt ist. Der Schalter 66 wird
durch Öffnen des Schalters q.3 entregt, der seinerseits wie beschrieben wieder von
dem Hebe122 gesteuert wird.
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Die Sekundärwicklung 72 ist mit den Haltern ii und 12 und demzufolge
auch mit den Spannbacken 13 verbunden.
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Der Schalter 65 hat acht Rasten, die durch den Zeiger 73 auf der Skala
44 auf der linken Seite des Rahmens angezeigt werden. Die Skala ist nach Drahtstärken
geeicht, so daß sofort für jede Drahtstärke die richtige Transformatorstufe eingestellt
werden kann.
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Bei der erfindungsgemäßen Stumpfschweißmaschine brauchen nur drei
einfache Einstellungen vorgenommen zu werden, um die Maschine für eine bestimmte
Drahtstärke arbeitsfertig zu machen. Es sei z. B. angenommen, daß ein Draht von
7,5 mm verschweißt werden soll. Der Schalter 65 wird derart eingestellt,: daß der
Zeiger 73 auf die Stellung 4 weist, welche gemäß der Stromskala 74. einen genügend
großen Strom zum Verschweißen der Drähte von 6,8 bis 8,2 min Durchmesser erzeugt.
Alsdann wird das Gewicht 29 auf dem Hebel 22 derart verschoben, daß seine Klinke
3o mit der Kerbe auf dem Hebel in Berührung kommt, die die Markierung 6,8 und 8,a
mm hat. Die geeignete Entfernung der Spannbacken und der Weg derselben wird nunmehr
dadurch bestimmt, daß die Einrichtung 33 eingestellt wird, und zwar derart, daß
der Zeiger 58 am Glied 35 auf Zoll der Skala 59 zeigt. Der Hebel -22 ist am Glied
34 verklinkt, und die Drähte 16 und 17 werden alsdann in den Backen 13 durch
Betätigen der Hebel 18 eingespannt. Die Drahtenden sind zweckmäßig so abgeschnitten,
daß sie Keile von etwa ioo bis i2o',wie Abb. i zeigt, bilden. Eine geeignete Einrichtung
zum Schneiden der Drähte wird hierzu benutzt. Die Drähte sind derart eingespannt,
daß sie mit gleicher Länge aus der Einspannung herausragen und die Keilspitzen sich
berühren (Abb. i). Der Hebel 22 wird alsdann ausgeklinkt, und zwar durch Hereinziehen
der Klinke 37 in den Handgriff 38. Der Hebel bewegt sich nach unten und übermittelt
den Druck des Gewichts 2d den Drahtenden. Der Schweißvorgang beginnt durch Schließen
des Schalters 69, der die Spule 66 des Schalters 62 erregt. Nach dem Schließen desselben
ist die Primärwicklung 61 des Transformators 6o mit dem Netz 63, 64 verbunden. Nach
dem Herstellen dieser Verbindung gelangt der Schweißstrom von der Sekundärwicklung
72 zu den Drähten 16 und 17.
Die Drahtenden werden durch den Schweißstrom
auf Schweißtemperatur gebracht und zusammengeschweißt. Falls der Hebel 22 in seine
untere Stellung gelangt, die durch den Stift 4.2 bestimmt ist, kommt die N ocke
4.5 mit dem Glied 4;1. des Schalters 4.3 in Berührung und öffnet diesen. Hierdurch
wird die Spule 66 des Schalters 62 wieder entregt, der alsdann sich öffnet und die
Primärentwicklung des Transformators vom Netz trennt. Wenn der Hebel 22 seine Endlage
erreicht hat, ist die Schweißung beendet, und die zusammengeschweißten Drähte können
nach dem Lösen der Backen aus der Maschine entfernt werden.
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Die Schweißmaschine nach der Erfindung kann verschiedentlich abgeändert
werden, ohne daß der eigentliche Gedanke der Erfindung eine Abänderung erfährt.
Z. B. kann die Einrichtung 33 abgeändert werden. An die Stelle der Spindeln
46 und 4.7 mit gleichem Gewindegang können Spindeln mit Gewinde verschiedener Steigung
benutzt werden. Die Spindeln werden wieder durch ein Handrad 34 bewegt, das an einer
der Spindeln befestigt ist. Bei dieser Anordnung ist weiterhin ein Hebelsystem vorgesehen,
das die gewünschte Trennung
der Glieder 3.1. und 35 in Übereinstimmung
mit der Werkstückgröße herbeiführt. Es kann irgendeine Anordnung weiterhin benutzt
werden, -wodurch der Abstand der Glieder 34 und 35
bestimmt wird. Für das
Verschweißen schwacher Drähte liegen die Glieder 34. und 35 dicht beieinander, so
daß sowohl der gewünschte Abstand der Schweißbacken als auch der richtige Weg zum
Herstellen einer Schweißverbindung zwischen schmalen Drähten erzeugt wird. Andererseits
sind zum Schweißen starker Drähte die Glieder 3.1 und 35 voneinander weit entfernt,
damit ein großer Abstand der Schweißbacken und auch ein weiter Weg zum Herstellen
der Schweißverbindung starker Drähte ermöglicht wird.
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Die Einrichtung 33 kann direkt auf den Drahthalter anstatt über einen,
gewichtsbelasteten Hebel -22 wirken. Für den Hebel 22 können andere geeihnete Mittel
benutzt werden. Der Ausschalter 33 kann weiterhin zu dein Werkstückhalter in einer
solchen Beziehung stehen, daß er bei einer vorher bestimmten Relativbewegung der
Halter zu den Spannbacken anspricht. Der Schalter 4.3 und der Schalter 65 können
durch eine Überwachungseinrichtung ersetzt werden, die den Anfang und die Dauer
des Schweißstromes überwacht.