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Spreizelektroden-Anordnung für elektrische Widerstands-Punkt- oder
-Nahtschweißung Die Erfindung betrifft eine Spreizelektroden-Anordnung für die elektrische
Punkt- oder -Nahtschweißung mit Punkt- oder Rollenelektroden bei großen Leichtmetallbauteilen.
Es ist an anderer Stelle bereits vorgeschlagen worden, die Punkt-oder Rollenschweißung
großer Leichtmetallbauteile, z. B. Flugzeugteile, in der Weise vorzunehmen, daß
an einem dem Profil des Bauteils entsprechend geformten Gerüst der die Stromschiene
haltende Träger so angeordnet ist, daß an ihm die Elektrode in Richtung der Längsachse
des Trägers bewegt werden kann, so daß sie imstande ist, entlang der Schweißnaht
das von dem Träger eingeschlossene Bauteil zu umfahren. Das Bauteil kann hierbei
unter dem Träger durchbewegt werden. Auf diese Weise ist die Möglichkeit geschaffen,
sowohl Längsals auch Quernähte zu schweißen und vor allem alle Schweißpunkte mit
der Elektrode in einfacher und bequemer Weise zu erreichen.
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Da die Bauteile, z. B. Flugzeugteile, meist eine nicht gleichmäßig
verlaufende Oberflächenbeschaffenheit besitzen und zwecks Überführens von der einen
zur anderen Schweißstelle, muß die Elektrode in Richtung ihrer Längsachse einstellbar
sein. Ferner ist für guten Ausfall der Schweißung Bedingung, daß die Elektrode mit
starkem Druck auf
die- Schweißstelle einwirkt. Es. sind bereits
.Elektroden bekanntgeworden, die pneumatisch oder hydraulisch bewegt werden. Bei
entsprechend großem Hub des Arbeitskolbens läßt sich mit derartigen Anordnungen
der Elektrodenabstand der Oberfläche des Werkstückes an der Schweißstelle anpassen.
Bei größeren Konturabweichungen wird der Kolbenhub jedoch so groß, daß sich .dadurch
" Nachteile beim Schweißen ergeben, weil es schwierig wird, bei schnell aufeinanderfolgenden
Schweißungen zeitliche Übereinstimmung der Elektrodenanpreßperioden mit dem Ablauf
des Schweißprogrammen zu erzielen. Weitere Schwierigkeiten ergeben sich aus der
Stromzuführung zu der an einem Träger hin und her bewegten Elektrode mit Rücksicht
auf die großen Stromstärlken, die bei -der Leichtmetallschweißung benötigt werden
und die große Zuleitungsquerschnitte erfordern. Die Stromzuleitung geschieht bisher
meist durch paketartig aufeinandergeschichtete Blechstreifen, die mit Rücksicht
auf die Streuungsverluste so kurz wie möglich gehalten werden und zur besseren Wärmeabführung
nicht von Isolierstoffen umgeben sind: Die. hin und her bewegliche Schweißelektrode,
die. in der Lage sein muß, das Bauteil zu umfairen, würfle eine viele Meter lange
Stromzuführung der geschilderten Art erfordern, was praktisch nicht durchführbar
ist.
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Durch die Erfindung werden die geschilderten Nachteile beseitigt.
Erfindungsgemäß ist ein.Druckzylinder vorgesehen, zu dessen Mitte eine Druckmittelleitung
führt und in dem zwei Kolben in einander entgegengesetzter Richtung laufen, von
denen der eine die Schweißelektrode und der andere den Stromabnehmer trägt: Die
Strornabnähme an der Stromschiene kann durch Gleitschuhe erfolgen. Eine besonders
vorteilhafte" Ausführung ist jedoch die Anwendung von Stromabnehmerrollen für den
gedachten Zweck.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Elektrodenanordnung -dargestellt; und zwar- in-Abb. i in Vorderansicht und in Abb.
2 in Seitenansicht, teilweise im Schnitt; Abb. 3 zeigt eine Abwandlung dieses Ausführungsbeispieles.
""- --` " In dem Hubzylinder i sind die Doppelkolben 2 und 3 in Richtung der Zylinderachse
beweglich. Die Kolben besitzen zweckmäßig Kolbenstangen 4 und 5, die in den Verschlußdeckeln
6 und 7 des Zylinders geführt sind: Der - Zylinder besitzt eine seitliche Öffnung
,8, durch welche ein Druckmittel, z. B. Preßluft, ei.ngeführtwerden kann. Mitdem
Kolben 3 ist die Elektrode 9 verbunden und mit dem Kolben 2 der Stromabnehmer To,
der vorteilhaft eine Stromabnehmerrolle i i (oder auch deren mehrere) trägt. Der
Stromabnehmer To und die- Elektrode 9 sind durch einen nachgiebigen Leiter 12 miteinander
verbunden. Das Druckmittel, z. B. Preßluft, wird durch die Leitung 13 dem
Zylinder zugeführt. Am Zylinder i .sind Seitenbleche 14 und 15 befestigt, die zusammen
mit den Laufrollen -i6 und 17 eine Laufkatze bilden, die auf dem Träger 18 in Richtung
der Trägerlängsachse läuft. Am Träger i8 ist die Stromschiene i9 befestigt. Die
der Elektrode 9 gegenüberstehende Gegenelektrode, die z. B. die Form einer Schiene
haben kann, ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Die Laufrollen 16 und 17 sind
vorteilhaft in den Seitenblechen zur Achse des Zylinders i entgegen der Wirkung
von Federn 2o gleitbeweglich gelagert. Auf diese Weise soll Nachgiebigkeit beim
Spreizen der Elektrode sowie gutes Anliegen des Stromabnehmers erreicht werden.
Um besonders große Einstellbereiche für die Elektrode zu erhalten ist es vorteilhaft,
den Arbeitszylinder in Richtung seiner Längsachse gleitbeweglich an den Seitenflächen
14 und 15 zu lagern, so daß die in Betracht kommenden Teile beim Auseinanderfahren
nachgeben können. Wie in Abb. 3 dargestellt ist, können die Seitenbleche 14 und
15' anstatt mit dem Zylinder i mit dein Stromabnehmer To verbunden sein. Die die
Elektrode tragenden Teile können sich dann in Richtung zum Bauteil teleskopartig
auseinanderbewegen.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Nachdem die Elektrode - 9. über die
Schweißstelle gefahren ist, wird durch die Leitung 13 ein Druckmittel, z. B. Preßluft,
durch die Öffnung 8 in den Zylinder zwischen" die beiden Kolben 2 und 3 geleitet.
Dadurch werden die beiden Kolben auseinanderbewegt und die Elektrode 9 auf die Schweißstelle
sowie der Stromabnehmer io bzw. die Stromabnehmerrolle ii mit starkem Druck gegen
die Stromschiene i9 bzw. auf das Bauteil gepreßt. Nach Einschalten des Schweißstromes
fließt dieser durch die Stromschiene 19, die Stromabnehmerrolle i i, den Stromabnehmer
To und den nachgiebigen Leiter 12 zur Elektrode 9 und weiter durch das Werkstück
21 zur in der Zeichnung nicht dargestellten Gegenelektrode. Nach erfolgter SchweiBung,
die in Bruchteilen von Sekunden vor sich geht, wird die Elektrode 9 durch Ablassen
des Druckmittels zurückgezogen und hierauf zur nächsten Schweißstelle gefahren,
wo sieh der geschilderte Vorgang wiederholt. Die Zurückführung der Kolben 2 "und
3 in ihre Ausgangslage kann durch die Federn 22 und 23 oder durch Einwirkung eines"
unter die Kolbenflächen geleiteten Druckmittels erfolgen.
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Die " erfliidürigsgemäße Elektrodenanordnung bietet den besonderen
Vorteil schneller Arbeitsweise, da das in die Zylinder geleitete Druckmittel gleichzeitig
auf zwei Kolben wirkt, die sich gleichzeitig auseinanderbewegen. Hierbei ist es
gleichgültig, ob der Zylinder selbst festgelegt ist, so daß lediglich die Kolben
innerhalb des Zylinders auseinandergleiten können oder ob ein Kolben, bzw. der mit
ihm verbundene Teil, z. B. der Stromabnehmer To, festgelegt ist, so daß der Zylinder
über diesen gleitet, während der andere Kolben gleichzeitig seine Hubbewegung innerhalb
des Zylinders vollführt, so daß sich eine Art Teleskopwirkung ergibt (Abb. 3). .
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Durch die vorgesehene Anordnung von zwei Kolben in einem Zylinder
wird der Spreizvorgang praktisch auf die Hälfte der bisherigen Zeit verkürzt, was
bei schnell aufeinanderfolgenden und
mit einem Stromprogramm durchgeführten
Schweißengen von großer Bedeutung ist.