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Nach dem Abbrennverfahren arbeitende selbsttätige Stumpfschweißmaschine
mit umsteuerbarem Schlittenantrieb Bei den nach dem Abbrennverfahren arbeitenden
Stumpfschweißmaschinen werden vor dem 'Stauchvorgang und dem Abbrennvorgang die
in Schlitten od. dgl.eingespannten Werkstücke meist durch wiederholtes Aukinanderstoßien
und Auseinanderziehen vorgewärmt.
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Die Erfindung hat die Aufgabe, ;die hin und her gehende Schlittenhewegumg
durch die 'Schlittenbewegung selbst zu steuern und dabei gleichzeitig das vorwärmen
zu beschleunigen und zu verbessern.
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Erfindungsgemäß wird zu diesem Zweck zwischen den Schweißschlitten
und seinen Antrieb bzw. das Widerlager des Antriebs ein nachgiebiges Organ, z. B.
eine Feder mit vorzugsweise, ievnstellbanez Gegenkraft, renngeschaltet und mit dem
GetrIeheteil, -der .sich beize Nachgeben diesias, Organs bewegt, Beine Steuervorrichtung
zum Abschalten oder vorübergehenden .Unikehren dos Antriebs verbunden.
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Nicht zu verwechseln ist die Maschine nach der Erfindung mit seiner
bekannten Kurvenscheihenmaschinm; biei (der zwar ähmJich wie beim Gegenstand der
Erfindung zwischen dem Schlitten und dem Schlittenantrieb sein nachgiebiges Organ
angeordnet ist. Brei der bekannten Maschine dient das nachgiebige Organ. im Schlittenantrieb
lediglich dazu, die Ungleichmäßigkeiten dies Nückenantriebs auszugleichen., um so
seinen. zu großen Kontaktdruck
zu verhüten; der sonst bei der Ungleichförmigkeit
dies Nioickenantri!ebis @eimtreten würde.
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Beim Gegenstand der Erfindung wird im Gegensatz zu :der bekannten
Anordnung durch das Einschalten des nachgiebigen Organs in :das S:chUttengetriebie
ierreicht, :daß nach Abschalten bzw. Umsteuern: des Schlittenantriebs schon infolge
der Massenträgheit der bewegten Teeile noch. einige Zeit ein leichter Berührungsdruck
zwischen den Werk-Stücken aufrechterhalten und so eine Verlängerung der der Werkstücke
herbeigeführt wird. Daneben besteht die fglichkelt, @die hin und her gehende Schlittenbewegung
durch :die 'Schlüttenbewegung selbst zu steuern, denn ies braucht ja nur, wie erwähnt,
mit :dem Getriebeteil, der sich beim Nachgehen des in Rede stehenden Organs bewegt,
leim: Steuerglied verbunden zu werden.
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Es ist eine Abbrennschweißmaschine mit umsteuerbarem Schlittenantrieb
bekanntgeworden, bei der als Steuerorgan für die Bewegungsuunkehr ein im: Abhängigkeit
von einer ,der Größen des S.chweißstronnkDeisies arbeitendes Zeitrelais dient. Dias
Relais arbeitet idort so, da ß ges zwar bei begmnendier Berührung ider zu verschweißenden
Werkstückteile anspricht, aber isein Zeiitlauifwerk sorgt dafür, da:ß die Abschaltung
bzw. Umschaltung des Motors :nicht sofort, :sondern mit Verzögerung ierfolgt, d.
h. der Motor bleibt bis zum Ablauf dies Zeltwerks. auf Vorwärtslauf feingeschaltet.
Zwar wird herdurch eine Verlängerung der Berührungszeit ierreicht, ,aber während
dieser verlängerten Berü'uh!rungszeit bleibt nicht, wie beim Gegenstand der Erfindung,
ein leichter Berührungsdruck aufrechterhalten, sondern der Bierührungsdruck ruß
ständig zunehmen, weil ja der Motor eingeschaltet bleibt und stein höchstes Drehmoment
zu entwickeln sucht. Darüber hinaus vollzieht sich aber auch bei ider bekannten
Maschine dier Vorgang bei der Bewegungsumkehr ;anders als beim Gegenstand der Erfindung.
Bei :der bekannten Maschine wird der Motor vollständig ,abgebremst, so daß @er nach
dem Ablauf :des Zeitrelais sofort seine Rückwärtsbewegung beginnt und die Werkstücke
augenblicklich trennt. Gerade durch das Fernhalten von hohen Drücken und Stößien
von der Bierübrungsstelle der Werkstücke ergibt :sichbei der Maschine nach der Erfindung
ein für die Vorwärmung günstiger übergargswiderstand, - die Stromwärme konzentriert
sich fast vo@lstän:dyg an :der Berührungsstelle; weil der gesamte Spamlnungsabfall
im Werkstück praktisch aud die Berührungsstelle zusammengedrängt ist. Inf&igedessem
wird fast die gesamte elektrische Leistung für die Vorwärmung ausgenutzt, und zwar
bei jeder Bierührungsperiode für feine verhältnismäßig, lange Zeit, so idaß biet
der Maschine mach der Erfindung die Gesamtzeit für idie Vorwärmung gegenübler den
bisher bekannten Maschinen leine wesientliidhe Verkürzung erfährt.
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Die Erfindung soll an. Hand der in der Zeichnung dargesteJI-ten Bleispiele
nähexerläutert weiden.
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In Fig. i sind i, 2 die bieaiden Werkstückteile, die miteinander verschweißt
werden sollen; der Teil i ist in dem feststehenden Block 3, der Teil 2 in dem beweglichen
Schlitten 4 eingespannt. Durch 5 ist .die S:chwieißstromquelle bezeichnet. Der Schl'Itteh
¢ wird mittels der Spinde. 6 und des als, Mutter ausgebildeten Schneckenrades 7
über die 'Schnecke 8 vom Motor 9 angetrieben. Zwischen der Spindel 6 und dem Schlitten
4 ist die Feder 10 feingeschaltet, der durch Anziehen der :Mutter i i eine
solche Vor-Spannung ierteilt ist, daß sie gerade die Bewegungswiderstände des .Schlittens
4 überwinden kamm. Die Spindel 6 ist biet 12 verachlebhar, aber unverdrehb@ar ;gelagert.
Der Verschiebeweg ist durrch Anschlag des Teils 13, der fest Matf der Spindel
6 :sitzt, an dem Teil 14 biegre=t. Mit dem Teil 13 ist der Steuerkontiakt
15 verbunden, der mit den; am Schlitten 4 angebrachten Kontakten, 16; 17
zusammenarbeitet. Mit dem Kontakt 16 ist das Schütz i 6o mit ,dem beweglichen Kontakt
161 Fund den feststehenden Kontakten, 162, 163, mit dem Kontakt 17 das Schütz i
7o mit -dem beweglichen Kontakt 171 und den feststehenden Kontakten 172, 173 verbunden.
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Die Kontakte 16 i und 17 1 sind an dein Anker des Antriebsmotors
9 angeschlossen.
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Die Vorrichtung arhestet folgendermaßen: In der gezeichneten Stellung
ist :der Motor 9 auf Vorwärtslauf geschaltet, das Werkstück 2 wird in Richtung :des
eingezeichneten Pfeiles dem Werkstück i genähert. Sobald der Teil 2 dien Teil i
berührt, wird infolge des dadurch verursachten Bewegungswiderstandes die Vorwärtsbewegung
dies Schlittens 4 ,gehemmt. Da der Antrieb dies Schlittens erhaltenbleibt, wird
die Feder io zusammengedrückt. Dadurch hebt sich der Kontakt 15 vom Kontakt 17 ab,
idie Erregezwicklung des Schützes 170 wird stromlos, ider Kontakt 171 verläßt
den Kontakt 172 und legt sich gegen den Kontakt 173; :dadurch wird der Ankerstromkreis
des Motors 9 abgeschaltet. Der Anker läuft aber wegen seiner kinetischen Energie
noch ein Stück weiten-. Znfolgedes;sen wird die Feder i o ;noch stärker zusammengedrückt;
schließlich triff edier Kontakt 15 auf den Kontakt 16; dadurch wird die Erregerwicklung
des Schützes 16o eingeschaltet und :der Kontakt 161 von :denn Kontakt 163 auf den
Kontakt 162 umgelegt. Der Motor eist jetzt soff Rückwärtsbewegung geschaltet und
zieht ilnäolgedes!sen die Spindel 6 zurück. Nach einüger Zeit hebt sich der Kontakt
15 von dem Kontakt 16 ab; :dadurch wird der Motor wieder abgeschaltet, läuft iaber
wegen seiner kinetischen Energie rückwärts weltier. Die Feder io ientspannt sich
dabei aEmäMich. Nach einer bestimmten. Zeit trifft der Kontakt 15 auf den Kontakt
17; dadurch wird der Motor wieder auf Vorwärtsbewegung geschaltet. Die Vorwärtsbewegung
ides Motors tritt aber ferst etwas später ein, da zuerst die kinetische Energie
des Ax*ers und der damit verbundenen Getriebeteile augfgeaehrt werde, ruß. Die Werkstückteile
i, 2 werden infolgedessen gin Stück weit rauseilnandergezogen, bevor wieder die
Vorwärtsbiew egung einsetzt. Um @diie Trägheit des Motors. zu erhöhen, kann stein,
- Anker mit leinet Schwungmassie verbunden werden. Bei gen-ügendier Trägheit stellt
sich von selbst die gewünschte hin und hier gehende Bewegung :der Teile i, 2 ein.
Diiesie Bewegung kann
noch dadurch verbessert werden; daß man zwischen
die Kontakte 16 und 17 und die Schütze i 6o und 170
Verzögerungsvorrichtungen,
z. B. Zeitrelals, einschaltet, die den von den Kontakten 15 bis 17 gegebenen Impuls
:erst nach .einer bestimmten Zeit an die Schützte 16o, 170 weiterleiten. Auch kann
durch Ändern des Abstandes zwischen den Kontakten 15 bis 17 die hin und her gehende
Bewegung der Teile i, 2 auf die gewünschte Amplitude eingestellt werden.
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Sobald die Werkstücke i, z genügend vorgewärmt sind; wird Idas Abbrennen
ulnd das Stauchen in der üblichen; Weisse durchgeführt.
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Bei der Ausführungsform pach Fig.2 ist die Feder io zwischen: dein
Lager des Schneckemxiades 7 und dem Teil 70, der als WIderlager wirkt, angebracht.
Das Schneckenrad 7 ist zusammen mit der Schilecke 8 und dem Motor 9 auf dem 'Schlitten
9o angebracht, mit dem tauch der bewegliche Kontakt 15 verbunden ist. Die Kontakte
17 und 16 sitzen fest am Sockel der 'Schweißmaschine. Sobald sich die Werkstücke
i, 2 berühren und die Spindel 6 nicht mehr weiter vorgeschoben werden kann, schraubt
sich das ,als Mutter wirkende Schneckenrad 7 an der Spindel 6 entlang und nimmt
dabei unter Zusammendrücken der Feder io den Schlitten go mit. Im übrigen ist die
Wirkumgsweisie die gleiche wie bei Fig. i.
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In Fig. 3 ist die Schnecke 8 mit dem ersten Teil 8o :eines Differentialgetriebes
verbunden, dessen zweiter Teil 81 von. dem Motor 9 angetrieben wird und dessen dritter
Teil 82 von der Feder io mit einer gewissen Vorspannung ;gegen einen Anschlag
83 gedrängt wird. Mit dem Teil 82 ist der bewegliche Kontakt 15 verbunden,
die Kontakte 16 und 17 sind am Sockel der Maschine befestigt. 'Solange die Werkstücke
i, 2 einander nicht berühren, bleibt der Teil 82 in Ruhe, und der Motor 9 treibt
über die Teile 81 und 8o die Schnecke 8 an. 'Sobald die Werkstücke in Berührung
kommen, bleibt der Teil 8o stehen, und der Teil 81 überträgt seine Bewegung über
das Planetenriad 84 des Differentialgetriebes auf den Teil 82 unter gleichzeitiger
Spannung der Feder und Verschiebung des Kontaktes 15. Im übrigen ist die Wirkungsweis
je die gleiche wie bei F'g. i.
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Wie sich aus der Beschreibung der Fig. i ergibt, ist idem Schlittenantrieb
eine gewisse zeitliche Nacheilumg gegenüber der Arbeitsweise der Steuereinrichtung
!erteilt. Das Zwischenschalten des nachgiebigen Organs und des dadurch bewirkten
Leerganges und die genannte Nacheilung des Schlittenantriebs :ergibt also leine
Selbststeuerung der Schweißmaschine, ohne d,aß dabei die sonst zur Steuerung üblichen
Kurvenscheiben, Laufwerke, Bogenlampenrelais usw. .nötig sind.