JP2018537293A - 線形摩擦溶接機 - Google Patents
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Abstract
Description
発振器ユニット3の締付ホルダ5の上ホルダ15は、その作動ロッド17の下端に直接接続されない。むしろ、この場合、互いに平行である3つの垂直に延在するレール状支持体20が挿入される(図2及び3参照)。レール状支持体20は、レール状支持体20のそれぞれの下端により、ホルダ15に堅く締結され、且つレール状支持体20のそれぞれの上端により、横断方向に延在するホルダ22に堅く締結される。
横断方向に延在するホルダ22は、その上側でかつ中央で作動ロッド17の下端に接続される。
鋼などの好適な弾性的に曲げられる材料でできた垂直支持体20、21の設計において、狭い側の幅Bを、大きい側面の幅AがBより極めて遥かに大きくなる、好ましくは少なくとも8〜12倍だけBより大きくなるような方法で設計することにより、これらのレール状支持体20、21の振動方向dにおける曲げ耐性が比較的低く、この場合、これらの支持体は、この曲げ方向において可撓性であるように挙動することが確実になる。
一方で、据込み加工ユニットの移動方向cに力が付加された場合、2つの工作物10がそれらの向かい合う端面12及び13により互いに対して押圧する間に、この力が生じて、発振器ユニット3に作用すると、振動方向dに垂直な方向の垂直支持体20、21の曲げ又は座屈が極めて大きい抵抗に遭う。その場合、支持されることになる、生じている力の影響で、垂直支持体20,21の、方向cへの曲げは生じないことが確実になる。
2つの工作物10が互いに押し当てられる場合、発振器ユニット3の締付ホルダ5において締め付けられた工作物10は、ハイドロパルセータの起動により、対応する振動に設定される(図2及び3における矢印dを参照)。
このプロセスにおいて、摩擦面において生じる両方の工作物10(このうち、発振器ユニット3において緊密に締め付けられた工作物10のみが振動運動を実行する)間の相対的な運動の結果として、摩擦ゾーンにおける材料が次第に加熱される。同時に、据込み加工ユニット2は、押圧力を維持するために、かつ加熱中に生じる軟化条件を補償するために、発振器ユニット3に向かう方向に、かつこのプロセスにおいて所定の力の範囲内で制御された方法で、移動される。
Claims (19)
- 据込み加工ユニット(2)と発振器ユニット(3)とを含む線形摩擦溶接機(1)であって、
前記据込み加工ユニット(2)及び前記発振器ユニット(3)の各々は、工作物(10)のための締付ホルダ(4、5)を有し、
両方の締付ホルダ(4、5)は、そこに締め付けられた工作物(10)が、前記工作物(10)の表面(12、13)が互いに向き合って溶接され且つ互いに整列される状態で保持されるように設けられ、
前記据込み加工ユニット(2)の前記締付ホルダ(4)は、前記発振器ユニット(3)の前記締付ホルダ(5)に対して直線状に移動し得、
前記発振器ユニット(3)の前記締付ホルダ(5)は、前記据込み加工ユニット(2)の移動方向(c)に垂直に振動するように往復して移動し得、且つ
振動方向(d)において、横方向に弾性的に撓み得る垂直及び水平支持体(20、21、28)の端部に締結され、
前記垂直及び水平支持体(20、21、28)の他方の端部は、支持体本体(23、22、24)に堅く固定され、
前記振動方向(d)において、弾性的に撓み得る前記支持体(20、21、28)は、しかしながら、前記据込み加工ユニット(2)の前記移動方向において前記締付ホルダ(4、5)に負荷がかけられている間、座屈に抵抗するように挙動する、線形摩擦溶接機(1)。 - 前記垂直支持体(20、21)は、レール状の梁の形態で設計されることを特徴とする、請求項1に記載の線形摩擦溶接機。
- 前記水平支持体(28)は、支持バーの形態で設計されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の線形摩擦溶接機。
- 各場合において、互いに平行な少なくとも2つの垂直支持体(20、21)及び互いに平行な少なくとも2つの水平支持体(28)を備えることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の線形摩擦溶接機。
- 前記支持体(20、21、28)は、鋼からなることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の線形摩擦溶接機。
- 前記発振器ユニット(3)の前記締付ホルダ(5)は、垂直支持体(20、21)により、下向きの方向及び上向きの方向の両方において、垂直に支持されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の線形摩擦溶接機。
- 前記据込み加工ユニット(2)の前記締付ホルダ(4)は、前記発振器ユニット(3)の前記締付ホルダ(5)に対して直線状に移動し得る支持ブラケット(11)に取り付けられることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の線形摩擦溶接機。
- 各締付ホルダ(4、5)は、下ホルダ部(6、8)と上カバー部(7、9)とを備え、前記下ホルダ部(6、8)と前記上カバー部(7、9)との間において、収容された工作物(10)は、確実に係止されないように及び/又は確実に係止されるように締め付けられ得ることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の線形摩擦溶接機。
- 工作物(10)を挿入又は除去するために、各締付ホルダ(4、5)の前記上カバー部(7、9)は、前記上向きの方向に垂直に移動し得ることを特徴とする、請求項8に記載の線形摩擦溶接機。
- 前記発振器ユニット(3)の前記締付ホルダ(5)の前記下ホルダ部(8)及び前記上カバー部(9)の両方は、垂直支持体(20、21)に接続され、
前記下ホルダ部(8)は、前記水平支持体(28)にも接続されることを特徴とする、請求項8又は9に記載の線形摩擦溶接機。 - 前記発振器ユニット(3)の前記締付ホルダ(5)の前記下ホルダ部(8)の両方は、振動並進運動を開始するために油圧式パルセータに接続されることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の線形摩擦溶接機。
- 前記油圧式パルセータは、前記振動方向(d)に向けられる接続ロッド(29)を介して前記発振器ユニット(3)の前記締付ホルダ(5)の前記下ホルダ部(8)に接続されることを特徴とする、請求項11に記載の線形摩擦溶接機。
- 前記油圧式パルセータは、作動中、調整可能な振幅又は最大で2.5mm及び最大で100Hzの調整可能な周波数で作動し得ることを特徴とする、請求項11又は12に記載の線形摩擦溶接機。
- 各締付ホルダ(4、5)の前記上カバー部(7、9)は、その垂直移動のために、作動ロッド(16、17)を介して、前記線形摩擦溶接機(1)の機械フレーム(24)に取り付けられる油圧式作動シリンダに接続されることを特徴とする、請求項9〜11のいずれか一項に記載の線形摩擦溶接機。
- 前記発振器ユニット(3)の前記締付ホルダ(5)の前記上カバー部(9)の前記垂直支持体(20)は、共通の支持体本体(22)に堅く固定され、
前記共通の支持体本体(22)は、ひいては前記締付ホルダ(5)の前記上カバー部(9)の前記垂直移動のために前記作動ロッド(17)に締結されることを特徴とする、請求項14に記載の線形摩擦溶接機。 - 前記発振器ユニット(3)の前記下ホルダ部(8)の前記垂直及び水平支持体(20、21、28)の前記支持体本体は、
前記機械フレーム(24)によって形成されるか、又は
前記機械フレーム(24)上で直接支持されることを特徴とする、請求項15に記載の線形摩擦溶接機。 - 前記据込み加工ユニット(2)は、その直線移動のための油圧式作動シリンダに接続され、
前記油圧式作動シリンダを介して、前記据込み加工ユニット(2)の前記締付ホルダ(4)に保持された工作物(10)は、調整可能な押圧力下において、前記発振器ユニット(3)の前記締付ホルダ(5)に保持された工作物(10)に対して押圧され得ることを特徴とする、請求項1〜16のいずれか一項に記載の線形摩擦溶接機。 - 前記押圧力は、10N/mm2〜250N/mm2、好ましくは30N/mm2〜50N/mm2であることを特徴とする、請求項17に記載の線形摩擦溶接機。
- 中央制御デバイスは、前記機械の作動中の全ての運転シーケンスを制御するために提供されることを特徴とする、請求項1〜18のいずれか一項に記載の線形摩擦溶接機。
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