DE831573C - Elektrische Punktschweisszange - Google Patents

Description

• Elektrische Punktschweißzange Die Erfindung bezieht sich auf ein zangenartig ausgebildetes, insbesondere ortsbewegliches Gerät zum elektrischen Punktschweißen mit einer festen -und einer beweglichen Elektrode, bei dem die bewegliche Elektrode durch entsprechende Steuerung der Drucktnittelzufuhr zu dem sie bewegen<len Kolben außer in die Arbeits- und in die Bereitschaftsstellung mit geringem Abstand von der festen Elektrode noch in eine dritte Stellung (Fahrstellung) mit größerem Elektrodenabstand gebracht werden kann, um das Gerät auch an sperrigen Werkstücken ein- und ausfahren zu können. Die bisher für diesen Zweck benutzten Einrichtungen zum Steuern der Druckmittelzufuhr sind verhältnismäßig verwickelt, teuer in der Herstellung und wenig betriebssicher, außerdem umständlich zu bedienen, so daß häufig Fehlsclialtungen durch Verwechseln der einzelnen Bedienungsknöpfe auftreten. Diese 'Mängel werden durch die Erfindung beseitigt.
• Die Erfindung besteht darin, daß die Steuerung der I)rttcl:tnittelztiftihr durch nur einen mit entsprechenden Durchlässen versehenen Steuerkolben erfolgt, der einseitig kraftschlüssig mit zwei gleichachsig ineinandergeführten Druckknöpfen von unterschiedlichem Hub verbunden ist, von denen der eine die Einwärts-, der andere die Auswärtsbewegung des mit der beweglichen Elektrode verbundenen -,1rI)eitskolbens steuert. Weitere Einzelmerkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels derselben an Hand der Zeichnung hervor. In der "Zeichnung zeigt _ Abb. i eine mit der neuen Steuervorrichtung versehene Punktschweißzange in der Ansicht, Abb. a die Steuervorrichtung im Längsschnitt in der Ruhestellung, Abb. 3 die Steuervorrichtung in der Stellung für die Auswärtsbewegung des Arbeitskolbens und Abb. d die Steuervorrichtung in der Stellung für die Einwärtsbewegung des Arbeitskolbens. Die Punktschweißzange besteht in bekannter Weise aus einem jochförmigen Rahmen 5, dessen unterer Arm 6 die feste Elektrode 7 trägt, welcher der Schweißstrom durch ein Kabel 8 zugeführt wird. Die bewegliche Gegenelektrode 9 ist in einen zylindrischen Halter io eingespannt, der in einer Hülse i i axial verschieblich geführt und durch eine Stange 12 mit dem in dem Zylinder 13 gleitenden Arbeitskolben 14 verbunden ist. Sie erhält den Schweißstrom durch das Kabel 15 und den federnden Bügel 16 von dem hier nicht dargestellten Schweißtransformator zugeleitet. Die Führungshülse i i ist in einen zylindrischen Zwischenteil 17 eingesetzt, der einerseits mit dem Arbeitszylinder 13, andererseits mit dem oberen Arm 18 des Rahmens 5 fest verbunden ist. Zur Ein- und Auswärtsbewegung der Elektrode g wird ein Druckmittel, bzw. Druckluft oder eine Druckflüssigkeit, durch die mit den Druckknöpfen 47, 49 versehene, im folgenden noch näher erläuterte Steuervorrichtung i9 in der Weise unter bzw. über den Kolben 14 geleitet, das drei verschiedene Stellungen der Elektrode g hergestellt werden können: a) die in Abb. i stark gezeichnete Fahrstellung g der Elektrode. In dieser Stellung kann die Schweißzange auch an sperrigen Werkstücken ein- und ausgefahren werden, z. B. über einen auf einem flachen Blech 2o zu befestigenden kastenförmigen Blechpreßteil 21 hinweg; b) die inAbb. i strichpunktiert gezeichnete Bereitschaftsstellung g', in welcher die Elektrode dicht über den zu schweißenden Stellen des Werkstücks entlang geführt werden kann; c) die in Abb. i gestrichelt gezeichnete Arbeitsstellung g', in welcher die Elektrode fest auf das Werkstück gepreßt wird.
• Die am Kopf 22 des Zylinders 13 angeordnete Steuervorrichtung ig für das Druckmittel besteht im wesentlichen aus dem Steuerzylinder 23 und dem in ihm dicht geführten Steuerkalben24. Dieser ist mit vier als Durchlas für das Druckmittel dienendenEindrehungen 25, 26, 27, 28 und mit Längsbohrungen 29, 30 versehen, von denen erstere zwei Querbohrungen 31, 32 miteinander, letztere eine Querbohrung 33 mit dem Raum 34 hinter dem Steuerkolben verbindet. Das Druckmittel wird dem Steuerzylinder durch eine Bohrung 35 zugeführt und durch Bohrungen 36 bzw. 42, 43, 44 ins Freie abgeleitet. Durch die Bohrung 37 wird der Steuerzylinder 23 mit dem Raum 38 über dem Arbeitskolben 14 und durch eine Sackbohrung 39 und einen Längskanal 40 mit dem Raum 41 unterhalb des Arbeitskolbens verbunden.
• In dem abnehmbaren Deckel 45 des Steuerzylinders ist ein Druckknopf 47 mit seinem hohlen Schaft 46 und in diesem der Schaft 48 eines zweiten, kleineren Druckknopfes 4g gleitend geführt. Beide Schäfte sind innerhalb des Steuerzylinders mit kolbenartigen Verdickungen 5o, 51 versehen, die in der in Abb. 2 gezeichneten Ruhestellung mit ihren Stirnflächen aneinander und an dem Deckel 45 des Steuerzylinders anliegen.
• Die in Abb. 2 dargestellte Ruhelage des Steuerkolbens 24 entspricht der Bereitschaftsstellung g der beweglichen Elektrode. In dieser Lage des Steuerkolbens sind sowohl der Raum 38 über die Kanäle 37, 27, 42, 43 als auch der Raum 41 über die Kanäle 40, 39' 32, 29, 31, 25, 36 mit der Außenluft verbunden, also druckfrei, zumal der Zutritt von neuem Druckmittel aus der Bohrung 35 durch den Steuerkolben abgesperrt ist. Lediglich durch die Kanäle 26, 33, 30 kann das Druckmittel in den Raum 34 hinter den Steuerkolben gelangen, wodurch dieser in der dargestellten Ruhelage gesichert ist und mit seinem äußeren Ende 24° fest an den Verdickungen 5o, 51 der Druckknöpfe anliegt. Da der Arbeitskolben 14 auf beiden Seiten entlastet ist, kann er sich mit der Elektrode 9 durch sein Eigengewicht von allein in die Stellung 14' senken, in welcher er auf einer in dem unteren Teil des Druckzylinders 13 angeordneten Schraubenfeder 55 ruht und die an ihm befestigte Elektrode die Stellung g' einnimmt. Sollte der Kolben 14 mit der Elektrode 9 wegen der Reibungswiderstände in seiner Führung nicht von allein in diese Stellung gehen, so genügt, wie aus dem folgenden erkennbar sein wird, ein ganz kurzer Druck auf den Knopf 47, um beide sofort in die Bereitschaftsstellung zu bringen.
• In Abb. 3 ist die Stellung des Steuerkolbens 24 dargestellt, welche dieser beim Hereindrücken des größeren Knopfes 47 eiclnimmt, um die Elektrode 9 hei kurzzeitiger Betätigung des Knopfes in die Bereitschaftsstellung g oder bei längerem Druck auf denselben in die Arbeitsstellung g' zu bringen. In dieser Stellung des Steuerkolbens ist der Raum 41 unter dem Arbeitskolbeil 14 nach wie vor über die Kanäle 40, 39, 25, 36 entlüftet, der Raum 38 über dem Arbeitskolben steht dagegen über die Kanäle 37 und 26 mit der Bohrung 35 für die Druckmittelzufuhr in offener Verbindung. Der Arbeitskolben 14 wird also nunmehr auf seiner Oberseite von dem Druckmittel voll beaufschlagt und senkt sich infolgedessen zunächst in die Stellung 14' und bei weiterem Drücken auf den Knopf 47 unter Zusammendrücken der Feder 55 darüber hinaus weiter nach unten, bis die bewegliche Elektrode in der Stellung g' fest auf die miteinander zu verbindenden Stellen der fVerkstücke 20, 21 gepreßt wird. Hierauf erfolgt die Punktschweißung, wobei der Schweißstrom in bekannter @,N'eise durch einen ebenfalls vom Druckmittel gesteuerten, hier nicht weiter dargestellten Schweißautomaten ein- und ausgeschaltet wird. Nach vollzogener Schweißung an einer Stelle des Werkstückes wird der Knopf 47 kurzzeitig losgelassen, worauf der Steuerkolben 24 in die Stellung nach Abb. 2 und der Arbeitskolben 14 unter der Wirkung der Feder 55 in die Stellung 14 zurückkehrt, in welcher sich die bewegliche Elektrode wieder in der Bereitschaftsstellung g befindet. Nunmehr wird die Schweißzaiige an dem Werkstück ein wenig weiter bewegt und an der nächsten Stelle durch erneutes Drücken auf den Knopf 47 eine weitere Punktschweißung vorgenommen usf., bis die gewünschte Anzahl von Schweißpunkten erreicht ist.
• Um hierauf die Schweißzange aus dem Werkstück über den Preßteil21 hinweg ausfahren zu können, muß die bewegliche Flektrode wieder in die Fahrstellung 9 gebracht @\erden. Zu diesem Zweck werden durch Drücken auf den kleineren Knopf 49 beide Druckknöpfe gleichzeitig bis an den Decke145 des Steuerzylinders heranbewegt, so daß der Steuerkolben 24 unter Zusammendrücken der Rückführungsfeder 56 die in Abb. 4 dargestellte Lage einnimmt. In dieser Stellung des Steuerkolbens ist der Raum 38 oberhalb des Arbeitskolbens 14 über die Kanäle 37, 26, 42, 43 entlüftet, während der Raum 41 unterhalb des Arbeitskolbens über die Kanäle 40, 39, 25, 35 der Wirkung des Druckmittels voll ausgesetzt ist. Infolgedessen bewegt sich nunmehr der Arbeitskolben 14 nach oben, bis der Elektrodenhalter io am oberen Ende seiner Führung i i anschlägt. Die bewegliche Elektrode 9 befindet sich dann in der in Abb. i stark gezeichneten Fahrstellung.
• Durch die beschriebene Ausbildung der Steuer-\'orrichtung ergibt sich also ein allen praktischen :\uforderungen in betriebssicherer Weise entsprechendes Arbeiten mit der Schweißzange und eine einfache, Bedienungsfehler weitgehend ausschließende Betätigung der Steuervorrichtung selbst. Als weiterer Vorteil kommt hinzu, daß die Steuer@@orrichtung für etwaige Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten bequem zugänglich ist, da der in eine Querbohrung des Zylinderkopfes 22 genau passend eingeschobene und an dem Zylinderkopf nur mit zwei Halteschrauben 57 lösbar befestigte Steuerzylinder 23 jederzeit leicht aus dem "Zylinderkopf herausgezogen und auch der Steuerkolben 24 für sich nach Lösen des Deckels 45 oder der Verschlußschraube 58 ohne weiteres herausgenommen werden kann.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. "Zangenartig ausgebildetes, insbesondere ortsbewegliches Gerät zum elektrischen Punktschweißen mit einer festen und einer beweglichen Elektrode, bei dem die bewegliche Elektrode durch entsprechende Steuerung der Druckmittelzufuhr zu dem sie bewegenden Kol-4en außer in die Ubeits- und in die Bereitschaftsstellung mit geringem Abstand von der festen Elektrode noch in eine dritte Stellung (l,'alirstellung) mit größerem Elektrodenabstand gebracht «erden kann, um das Gerät auch an sperrigen \1"erkstücken ein- und ausfahren zu können, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Druckmittelzufuhr durch nur einen mit entsprechenden Durchlässen versehenen Steuerkolben (24) erfolgt, der einseitig kraftschlüssig mit zwei gleichachsig ineinandergeführten Druckknöpfen (47, 49) von unterschiedlichem Hub verbunden ist, von denen der eine (49) die Einwärts-, der andere (47) <lie Auswärtsbewegung des mit der be-N\egliclieci I?lektrode (9) verbundenen Arbeitskc@llrens (14) steuert. Gerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, elaß der äußere Druckknopf (47) von griißereni Durchmesser mit seinem hohlen Schaft (46) in dem zweckmäßig abnehmbar ausgebildeten Deckel (45) des Steuerzylinders (23) und der innere Druckknopf (49) von kleinerem Durchmesser aber größerem Hub mit seinem Schaft (48) in dem Hohlschaft (46) des äußeren Druckknopfes (47) gleitend geführt ist und beide Schäfte (46, 48) an ihren innerhalb des Steuerzylinders (23) liegenden inneren Enden mit kolbenartigen Verdickungen (50, 51) versehen sind, mit denen sie in ihrer äußersten Stellung (Ruhestellung Abb.
2. 2) aneinander bzw. an dem Deckel (45) des Steuerzylinders (23) anliegen.
3. 3. Gerät nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Stirnfläche (246) des Steuerkolbens (24) in dessen Ruhestellung (Abb. 2) von dem Druckmittel beaufschlagt und der Steuerkolben (24) dadurch mit seiner äußeren Stirnfläche (24°) gegen die inneren Enden (50, 51) der Druckknöpfe (47, 49) gepreßt wird.
4. Gerät nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der äußersten Stellung (Ruhestellung Abb.2) der Druckknöpfe (47, 49) und des Steuerkolbens (24) sowohl der Raum (38) oberhalb des Arbeitskolbens (14) als auch der Raum (41) unterhalb desselben vom Druckmittel abgesperrt und mit der Außenluft verbunden ist, so daß sich der Arbeitskolben (14) durch sein Eigengewicht bis zum Anschlag an eine Feder (55) im Arbeitszylinder (13) nach unten (außen) bewegen kann, um die mit ihm verbundene Elektrode (9) in die Bereitschaftsstellung (9') zu bringen.
5. 5. Gerät nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (24) durch Hereindrücken des äußeren, größeren Druckknopfes (47) in den Steuerzylinder (23) aus seiner äußeren Lage (Ruhelage, Abb. 2) in eine mittlere Stellung (Abb. 3) bewegt wird, in welcher er den Raum (38) oberhalb des Arbeitskolbens (14) mit der Druckmittelzuleitung (35) und den Raum (41) unterhalb des Arbeitskolbens (14) mit der Außenluft verbindet, so daß sich der Arbeitskolben (14) gegen die Wirkung seiner Anschlagfeder (55) weiter nach unten (außen) bewegt, um die mit ihm verbundene Elektrode (9) in die Arbeitsstellung (9') zu bringen.
6. 6. Gerät nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (24) durch Hereindrücken des inneren, kleineren Druckknopfes (49) in den Steuerzylinder (23) aus seiner äußeren bzw. mittleren Lage (Abb. 2 bzw. Abb. 3) in seine innere Endlage (Abb. 4) bewegt wird, in welcher er den Raum (38) oberhalb des Arbeitskolbens (14) mit der Außenluft und den Raum (41) unterhalb des Arbeitskolbens (14) mit der Druckmittelzuleitung (35) verbindet, so daß sich der Arbeitskolben (14) nach oben (innen) bewegt, um die mit ihm verbundene Elektrode (9) in die Fahrstellung (9) zu bringen.
7. 7. Gerät nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum (34) des Steuerzylinders (23) hinter dem Steuerkolhen (24) eine Riiekfihrungsfeder (56) angeordnet ist. B. Gerät nach den Ansprüchen i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Steuerkolben (24) hintereinander vier Eindrehungen (25, 28, 26, 27) als Durchlaß für das Druckmittel angeordnet sind, von denen die dem iiußeren Kolbenende (24°) zunächst liegende (25) mit der weiter nach innen folgenden (28) in offener Verbindung (29, 31, 32) steht, und in der `'Wandung des Steuerzylinders (23), vom äußeren zum inneren Zylinderende fortschreitend, in entsprechendem Abstand voneinander folgende Kanäle münden: eine Verbindung (36) mit der Außenluft, eine Verbindung (39, 40) mit dem Ratten (41) unterhalb des Arbeitskolbens (14), eine Verbindung (35) mit der Druckmittelzuleitting, eine Verbindung (37) mit dem Ratlln (38) oberhalb des Arbeitskolbens (14), eine \'erhindung (42, 43, 44) mit der Außenluft. . Gerät nach den .\lisprüchen r bis 8, dadurch gekennzeicllliet, dali der Steuerzylinder (23) in eine nuerholirting des Kopfes (22) des .\rl>eitszyliil,ders (l4) dicht, aber leicht lösbar eingesetzt ist. io. Gerät nach Anspruch o, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerzylinder (23) den Kopf (22) des Arbeitszylinders (14) vollständig durchdringt und an seinem freien, hinteren Ende (23b) mit einer einen Ausbau des Steuerkolbens (24) ermöglichenden Verschlußschraube (58) versehen ist.