Steuerung der Stauchhebel einer elektrischen Kettenschweissmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung der Stauchhebel an einer elektrischen Ketten-Schweissma- schine, insbesondere für C-förmige Kettenglieder.
Bisher wurden die Stauchhebel elektrischer Wider stands - Stumpf - Kettenschweissmaschinen mechanisch, nämlich von der Hauptwelle aus über Kurvenscheiben und Hebelkonstruktionen sowie unter der Wirkung von Schraubenfedern betätigt.
Hydraulische Steuerungen sind bisher unbekannt ge wesen, da bei Anwendung üblicher Schaltungen die Ma schine zu hart arbeitet und die Leistung absinkt, weil durch die hydraulische Schaltung Zeit verloren geht.
Gegenüber der Kürze der Zeiteinheiten, insbesonder der häufig nach Perioden des Schweissstromes bemessenen Anlagezeit der Stauchhebel, während welcher die Schweisshitze erzeugt und die Gliedenden lediglich zur Stromgabe aneinandergelegt werden, war es bisher nicht möglich, mit einer Hydraulik zufriedenstellende Ergeb nisse zu erzielen. Zumindest sind diese Konstruktionen insbesondere dann nicht vorteilhaft, wenn Kettenglieder aus hochwertigen Stählen verschweisst werden sollen, weil es dann auf die genaue Einhaltung der Schweiss zeiten entscheidend ankommt.
Die mechanische Anord nung arbeitet hier fehlerfrei, störungsfrei und übersicht lich.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die von den bisherigen hydraulischen Anlagen zu erwarten den Nachteile dann behoben werden können, wenn es gelingt, eine gedrängte Anlage zu schaffen, die mög lichst einfach ist und deren Organe wiederum von der Hauptwelle gesteuert werden können, wobei die Anord nung so getroffen werden muss, dass möglichst wenig be wegte Steuerelemente Verwendung finden.
Die erfindungsgemässe Steuerung ist gekennzeichnet durch einen auf die Stauchstähle bzw. ihre Hebel einwir kenden, doppelt beaufschlagten Zylinder, dessen Räume über einen Steuerschieber mit einer Pumpe und über einen Niederdruckschieber mit einem Niederdruckventil so schaltbar sind,
dass der Zylinder entweder in die Ruhestellung geschoben oder durch Umkehr sowie durch Zuschalten des Niederdruckventils mit Anlagedruck oder schliesslich durch Abschalten des Niederdruckven- tils unter der Wirkung eines ständig wirksamen Hoch druckventils mit Stauchdruck beaufschlagt wird.
Demgemäss sind ausser einer hydraulischen Pumpe, welche durch ein Hochdruckventil ständig unter einem hohen und einstellbaren Druck arbeitet, welcher dem Stauchdruck entspricht, sowie dem mit ihr verbundenen Zylinder lediglich ein Steuerschieber und ein einstell bares Niederdruckventil erforderlich. Gesteuert werden hierbei ausschliesslich der Steuerschieber und der Nieder druckschieber.
Im folgenden wird eine solche Steuerung anhand der Zeichnung beispielhaft beschrieben, welche die erfin dungswesentlichen Teile einer Kettenschweissmaschine zum Teil in der Ansicht, zum Teil im Schnitt und zum Teil schematisch wiedergibt.
An einem Maschinengehäuse 1 ist eine Zufuhr schiene 2 und eine Abfuhrschiene 3 für eine nicht gezeigte Kette angeordnet, von welcher sich ein nicht geschweisstes, C-förmiges Kettenglied 4 in Schweissstel lung auf einem Sattel 5 befindet, der über eine Schrau- ben-Mutteranordnung 6 höheneinstellbar ist.
Am Ma schinengestell sind um Achsen 7, 7' schwenkbar zwei armige Stauchhebel 8, 8' gelagert, an deren oberen, kürzeren Hebeln 9, 9' Stauchstahlhalter 10, 10' mit Stauchstählen 11, 11' befestigt sind. Die Stauchstahl- halter sind über Schrauben-Mutteranordnungen 12, 12' winkeleinstellbar, und der linke Stauchstahlhalter 10 trägt eine die Erfindung nicht betreffende Abgratvorrichtung 13.
Die unteren und längeren Hebelarme 14, 14' der Stauchhebel 8, 8' sind über Doppelachsen 15, 15' mit einer Brücke 16 verbunden, die von einer Kolbenstange 17 eines in einem Zylinder 18 gleitenden Kolbens 19 in senkrechter Richtung derart bewegbar ist, dass beim Ab sinken der Brücke 16 die Stauchstähle 11, 11' ausein- andergehen und beim Hebel der Brücke sich einander nähern.
Dieser erfindungsgemässe, doppeltwirkende Zylinder 18 steht unter der Wirkung einer Hochdruckpumpe 20, welche das Druckmittel 21 einem Behälter 22 entnimmt.
Die Druckleitung 22 der Pumpe steht einerseits unmit telbar mit einem Hochdruckventil 23 in Verbindung, dessen drucklose Seite über eine Leitung 24 austreten des Öl in den Behälter 22 zurückfliessen lässt,. während die Druckleitung 22 anderseits über einen Niederdruck schieber 25 mit einem Niederdruckventil 26 verbunden werden kann, dessen drucklose Seite ebenfalls über eine Leitung 27 austretendes Öl in den Behälter 22 zurück fliessen lässt.
Zum dritten steht diese Druckleitung 22 mit einem Steuerschieber 28 in Verbindung, welcher diese Druck leitung im Dreiwege-System entweder über eine Leitung 29 mit der Unterseite des Kolbens 19 oder über eine Leitung 30 mit der oberen Ringfläche dieses Kolbens verbindet, während die jeweils andere Kolbenseite über Leitungen 31, 32 in den Behälter 22 entleert werden können. Die Steuerung der beiden Schieber 25, 28 ge schieht über Steuermagnete 33, 34 bzw. 35, 36.
Die Wirkungsweise der Anlage ist wie folgt: Zunächst steht die Maschine in Ruhestellung. Der Kolben 19 befindet sich in Tiefstellung, die Pumpe 20 fördert, der Niederdruckschieber- 25 steht in Hochstel- lung, so dass das Niederdruckventil 26 zur Wirkung kommen kann, der Druck im System also niedrig gehal ten ist.
Der Steuerschieber 28 steht links, so dass das Druckmittel aus der Leitung 22 über die Leitung 30 den Kolben von oben beaufschlagt und in seiner Tiefstellung hält, während die Kolbenunterfläche über die Leitungen 29 und 31 drucklos ist.
Über die Hauptwelle oder aber auch über eine be sondere Steuerwelle sowie über auf diesen angeordnete Anschläge, Kurvenscheiben, Mantelkurven oder derglei chen wird nun kurz vor Einschalten des Schweissstromes durch die Hauptwelle der Magnet 36 erregt und der Steuerschieber 28 in die rechte Stellung gezogen, so dass der Niederdruck im System aus der Leitung 22 durch den Steuerschieber 28 und die Leitung 29 die Unter seite des Kolbens beaufschlagen kann,
während die Kol benoberseite über die Leitungen 30 und 32 mit dem Behälter 22 in druckloser Verbindung steht. In dieser Stellung verharrt die Anlage während der Schweisszeit. Die Dauer dieses Verharrens kann in verschiedener Weise gesteuert werden, nämlich einmal zeitabhängig,
wobei jedoch die Zeit äusserst kurz sein und in bekann ter Weise nach einer einstellbaren Zahl von Perioden des Schweissstromes bestimmt werden kann. Man kann aber auch diese Zeit vom Schweissstrom unmittelbar oder mittelbar ableiten, d. h. die Zeitsteuerung für den Schweissstrom gleichzeitig auf die Umschaltung des Steuerschiebers 28 einwirken lassen;
man kann die Dauer auch nach der jeweiligen Temperatur der Schweissstelle bestimmen und die Umschaltung dann vornehmen, wenn eine. erforderliche und eingestellte Temperatur erreicht ist.
Nunmehr erfolgt die Hochdruckgabe durch Erregen des Magneten 34 und Umschalten des Niederdruck schiebers 25, wodurch das Niederdruckventil 26 ab gesperrt und der Druck in der Leitung 22 erhöht wird.
Die Wirkung dieses hohen Druckes ist ruckartig, die Stauchhebel, welche zunächst unter dem verhältnismässig schwachen Niederdruck an den Gliedenden anlagen und den Hub des Kolbens 19 nicht voll ausschöpften, deren Stellung dabei aber von den jeweiligen Ungenauigkeiten der Gliedherstellung abhängen, gehen unter der vollen Druckwirkung im Stauchgang bis an das Hubende,
wo bei der Kolben 19 an die Zylinderdeckelwandung an- schlägt. In dieser Stellung muss - nachdem der Schweiss strom abgeschaltet ist - das Kettenglied einige Zeit beharren. Diese Haltezeit wird rein zeitabhängig ge steuert, also z. B. durch ein besonderes und nicht dar gestelltes Zeitrelais. Die Zeichnung gibt die erfindungs- gemässe Anordnung während dieser Haltezeit wieder.
Das Zeitrelais steuert nach Ablauf gleichzeitig die Schieber 28 und 25 durch Erregen der Magneten 35 und 33, wodurch die Ruhestellung wieder hergestellt wird.
Die Erfindung kann gegenüber der dargestellten mancherlei Abwandlungen erfahren. So kann an jedem Schieber lediglich ein Magnet vorgesehen und der Schie ber in die entgegengesetzte Lage unter der Wirkung einer Feder gedrückt werden. Anstelle des Schiebers 25 kann jedes beliebige Absperrorgan gewählt werden.
Die Kol benrichtungen können umgekehrt vorgesehen sein, wenn. die mechanische Übertragung durch Annähern an die Totpunktlage-von oben statt von unten her in ihrer Wir kung umgekehrt wird. Der Kolben kann auch oberhalb der Brücke- 16 angeordnet werden. Die Pumpe kann durch einen Druckbehälter ersetzt werden, da der Flüs- sigkeitsverbrauch nur geringfügig ist.
Das Hochdruck ventil kann unmittelbar an die Pumpe angeschlossen sein, die Schieber können in einem gemeinsamen Ge häuse vorgesehen werden, in welchem auch die über strömventile angeordnet sein können. Es können schliess- lich auch andere mechanische und hydraulische Mittel verwandt werden, so können z.
B. die Stauchstahlhal- ter auf Führungen bewegt und jweils unter dem Druck eines hydraulischen Kolbens gesetzt werden, die zuein ander parallel geschaltet sind: Dies hat den Vorteil eines Differenzausgleiches bei Asymmetrie des Ketten gliedes, der jedoch in der Regel nicht bedeutsam ist, da das Glied- auf dem Sattel verschiebbar ist.
Control of the upsetting levers of an electric chain welding machine The invention relates to a control of the upsetting levers on an electric chain welding machine, in particular for C-shaped chain links.
So far, the upsetting lever electrical resistance - butt - chain welding machines were mechanically operated, namely from the main shaft via cams and lever constructions and under the action of coil springs.
Hydraulic controls have been unknown until now, because when conventional circuits are used, the machine works too hard and performance drops because time is lost due to the hydraulic circuit.
Compared to the shortness of the time units, in particular the application time of the compression lever, which is often measured according to periods of the welding current, during which the welding heat is generated and the limbs are only placed against each other to give power, it has not been possible to achieve satisfactory results with hydraulics. At least these constructions are not particularly advantageous when chain links made of high-quality steels are to be welded, because the exact adherence to the welding times is then crucial.
The mechanical arrangement works error-free, trouble-free and clearly arranged.
The invention is based on the knowledge that the disadvantages to be expected from previous hydraulic systems can be eliminated if it is possible to create a compact system that is as simple as possible and whose organs can in turn be controlled by the main shaft, with the arrangement must be made so that as few moving controls as possible are used.
The control according to the invention is characterized by a cylinder which acts on the upsetting steels or their levers and is acted upon twice, the spaces of which can be switched via a control slide with a pump and a low-pressure slide with a low-pressure valve,
that the cylinder is either pushed into the rest position or by reversing and by switching on the low pressure valve with system pressure or finally by switching off the low pressure valve under the effect of a constantly active high pressure valve with compression pressure.
Accordingly, in addition to a hydraulic pump, which constantly works under a high and adjustable pressure, which corresponds to the upsetting pressure, and the cylinder connected to it, only a control slide and an adjustable low-pressure valve are required. Only the control slide and the low pressure slide are controlled here.
In the following, such a control is described by way of example with reference to the drawing, which reproduces the parts of a chain welding machine essential to the invention, partly in view, partly in section and partly schematically.
A feed rail 2 and a discharge rail 3 for a chain (not shown) are arranged on a machine housing 1, of which a non-welded, C-shaped chain link 4 is in the welding position on a saddle 5, which is connected via a screw-nut arrangement 6 is height adjustable.
On the machine frame two armed upsetting levers 8, 8 'are mounted pivotably about axes 7, 7', on the upper, shorter levers 9, 9 'of upsetting steel holders 10, 10' with upsetting steels 11, 11 'are attached. The angle of the upsetting tool holders can be adjusted by means of screw-nut arrangements 12, 12 ', and the left upsetting tool holder 10 carries a trimming device 13 which is not related to the invention.
The lower and longer lever arms 14, 14 'of the compression levers 8, 8' are connected via double axles 15, 15 'to a bridge 16 which can be moved in the vertical direction by a piston rod 17 of a piston 19 sliding in a cylinder 18 in such a way that when From the bridge 16 sinks, the upsetting bars 11, 11 'diverge and approach one another at the lever of the bridge.
This double-acting cylinder 18 according to the invention is under the action of a high-pressure pump 20 which takes the pressure medium 21 from a container 22.
The pressure line 22 of the pump is on the one hand directly connected to a high pressure valve 23, the pressureless side of which allows the oil to flow back into the container 22 via a line 24. while the pressure line 22, on the other hand, can be connected via a low pressure slide 25 to a low pressure valve 26, the pressureless side of which also allows oil escaping via a line 27 to flow back into the container 22.
Thirdly, this pressure line 22 is connected to a spool 28, which connects this pressure line in the three-way system either via a line 29 to the bottom of the piston 19 or via a line 30 to the upper annular surface of this piston, while the other side of the piston can be emptied into the container 22 via lines 31, 32. The two slides 25, 28 are controlled via control magnets 33, 34 and 35, 36, respectively.
The system works as follows: First, the machine is in the rest position. The piston 19 is in the low position, the pump 20 delivers, the low-pressure slide valve 25 is in the high position, so that the low-pressure valve 26 can take effect, that is to say, the pressure in the system is kept low.
The control slide 28 is on the left, so that the pressure medium from the line 22 acts on the piston from above via the line 30 and holds it in its lower position, while the lower surface of the piston is depressurized via the lines 29 and 31.
Via the main shaft or via a special control shaft as well as via stops, cams, casing curves or the like arranged thereon, the magnet 36 is now excited shortly before the welding current is switched on by the main shaft and the control slide 28 is pulled into the right position so that the low pressure in the system from line 22 through the control slide 28 and line 29 can act on the underside of the piston,
while the Kol benoberseite via the lines 30 and 32 with the container 22 is in pressureless connection. The system remains in this position during the welding time. The duration of this pause can be controlled in various ways, namely once time-dependent,
however, the time can be extremely short and can be determined in a known manner after an adjustable number of periods of the welding current. However, this time can also be derived directly or indirectly from the welding current, i.e. H. let the time control for the welding current act simultaneously on the switching of the control slide 28;
you can also determine the duration according to the respective temperature of the welding point and then switch over if one. required and set temperature has been reached.
Now the high pressure is done by energizing the magnet 34 and switching the low pressure slide 25, whereby the low pressure valve 26 is blocked and the pressure in the line 22 is increased.
The effect of this high pressure is jerky, the compression levers, which initially applied to the link ends under the relatively weak low pressure and did not fully utilize the stroke of the piston 19, but whose position depends on the respective inaccuracies of the link production, go under the full pressure effect in Upsetting up to the end of the stroke,
where the piston 19 strikes the cylinder cover wall. The chain link must remain in this position for some time after the welding current has been switched off. This hold time is purely time-dependent ge controls, so z. B. by a special and not presented time relay. The drawing shows the arrangement according to the invention during this holding time.
The time relay controls the slide 28 and 25 at the same time by energizing the magnets 35 and 33, whereby the rest position is restored.
The invention can be modified in many ways with respect to the one shown. Thus, only one magnet can be provided on each slide and the slide can be pressed into the opposite position under the action of a spring. Instead of the slide 25, any desired shut-off device can be selected.
The piston directions can be reversed if. the mechanical transmission is reversed in its action by approaching the dead center position from above instead of from below. The piston can also be placed above the bridge 16. The pump can be replaced by a pressure vessel, as the liquid consumption is only minimal.
The high pressure valve can be connected directly to the pump, the slides can be provided in a common housing in which the flow valves can also be arranged. Finally, other mechanical and hydraulic means can also be used.
B. the upsetting steel holders are moved on guides and are each placed under the pressure of a hydraulic piston that are connected in parallel to each other: This has the advantage of compensating for the difference in the case of asymmetry of the chain link, which, however, is usually not significant because that Limb is slidable on the saddle.