DE1615516C - Vorrichtung und Verfahren zum Einspannen und Ausrichten von Eisenbahnschienen und ähnlichen Werkstücken beim Widerstandsschweißen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft das Zusammenschweißen dann gegen in Werkstückhöhe übereinander ange-

von Eisenbahnschienen und ähnlichen, länglichen ordnete Widerlager seitlich verspannt und ausgerich-

Werkstücken. Es ist üblich, das Schweißen mit Wi- tet wird.

derstandsschweißmaschinen durchzuführen, in denen Die erfindungsgemäße Arbeitsweise wird dabei beide zusammenzuschweißende Teilstücke in jeweils 5 zweckmäßig im einzelnen derart durchgeführt, daß zwei relativ beweglichen Schweißböcken der Ma- das Werkstück nach dem seitlichen Verspannen und schine eingespannt und einander näher gebracht Ausrichten durch eine erhöhte Spannkraft in senkwerden, so daß beim Durchlaufen eines hohen elek- rechter Richtung festgespannt wird,
taschen Stroms zwischen ihnen ein Lichtbogen ent- Gegenstand der Erfindung ist fernerhin eine Vorsteht, durch den das Metall erweicht wird, worauf io richtung zur Ausführung des ihr zugrunde liegenden zur Bildung einer Schweißstelle die Enden dann Verfahrens zum Festspannen von Eisenbahnschienen unter Druck stumpf gegeneinandergepreßt werden. od. dgl. beim Widerstandsschweißen mit einem in

Eisenbahnschienen oder andere zu schweißende Längsrichtung des Werkstückes bewegbaren Tisch Werkstücke sind, wenn sie durch Walzen hergestellt für jedes Werkstück und einer ersten Klemmeinwurden, meist an ihren Enden verwunden, so daß is richtung für jeden Tisch für einen Querschnitt in beim Zusammenbringen der zu schweißenden Enden der Nähe des Werkstückendes und einer zweiten diese nicht richtig miteinander ausgerichtet sind und Klemmeinrichtung auf dem Tisch für einen anderen, durch ein Einspannen der Teilstücke an jeweils von dem Werkstückende entfernt liegenden Quereiner einzigen Stelle in der Nähe der Schweißfuge schnitt,- welche erfindungsgemäß derart ausgebildet diese nicht wirklich ausgefluchtet werden können. 20 ist, daß außer den beiden im Abstand voneinander Somit ist ein zufriedenstellendes Schweißen nicht angeordneten seitlichen Klemmvorrichtungen eine möglich. Hierfür war es bisher notwendig, entweder senkrecht auf das Werkstück wirkende Klemmvordie Teilstücke von Hand zu verformen, um die Ver- richtung vorgesehen ist und die erste seitliche windung zu entfernen, oder die verwundenen Enden Klemmvorrichtung an einer Seite des Werkstückes abzuschneiden, wobei ersteres zeitraubend ist und 35 ein Widerlager unterhalb und ein Widerlager oberder zweite Vorgang Abfallprodukte ergibt. halb des Steges des Werkstückes, die beide senk-

Diese Nachteile konnten insbesondere auch bei recht übereinanderliegen, und für jedes dieser Lager einer bekannten Einrichtung zum Widerstands- auf der anderen Seite des Werkstückes und diesen schweißen von Eisenbahnschienen nicht beseitigt gegenüberliegend eine seitliche bewegbare Klemmwerden, bei welcher die Enden der miteinander zu 30 backe aufweist.

verschweißenden Schienen so ausgerichtet werden Die senkrechte Klemmvorrichtung ist im einzelnen sollten, daß die obere Lauffläche der beiden Schie- zweckmäßig derart ausgebildet, daß durch ihre Benen auf einer Höhe liegt, um eine Nachbearbeitung tätigung zunächst ein leichtes Einspannen des Werkin diesem Bereich zu vermeiden. Hierzu wurden eine Stückes vor dem Betätigen der beweglichen Klemmwaagerecht wirkende Klemmvorrichtung, eine senk- 35 backen erreicht wird.

recht wirkende Klemmvorrichtung und eine senk- Eine besonders vorteilhafte Weiterausbildung

recht wirkende stromübertragende Klemmvorrich- kann die Vorrichtung nach der Erfindung dadurch

tung zur Anwendung gebracht (USA.-Patentschrift erfahren, daß ein Widerlager der ersten Klemmein-

2 297 893). . richtung ortsfest auf dem Tisch angeordnet ist und

Bei einer weiterhin bekannten Arbeitsweise zum 40 daß das andere. Widerlager dieser ersten Klemmein-Zusammenschweißen von Eisenbahnschienen wurde richtung an einem Teil befestigt ist, das senkrecht die Schiene durch zwei an den Stegen angreifende zu der Klemmbewegung der ersten und zweiten Druckzylinder gegen ein gegen die Wirkung eines Klemmeinrichtung bewegbar ist.
weiteren Druckzylinders schwenkbares -Widerlager Schließlich ist es besonders vorteilhaft, die Vorangepreßt. Wirkte sich hierbei schon der Angriff 45 richtung nach der Erfindung einen derartigen Aufvon Widerlagern und Druckzylindern an den Stegen bau zu geben, daß ein weiteres Widerlager der zweiwegen der hier in Abständen vorhandenen Präge- ten Klemmeinrichtung an einem Teil befestigt ist, schrift nachteilig aus, so konnte insbesondere auch das durch Strömungsmitteldruck in eine ausgewählte eine Verwindung der Schienen in Längsrichtung Relativstellung zu den ortsfesten Anschlägen der und eine genaue Ausrichtung der beiden zusam- 5° ersten Klemmeinrichtung bewegbar ist, und daß die menschweißenden Schienenenden nicht erreicht wer- Spanneinrichtung zum Spannen des Werkstückes den (USA.-Patentschrift 2 302 420). gegen dieses weitere Widerlager einen Anschlag auf-

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese weist, der an einem durch Strömungsmitteldruck Nachteile zu vermeiden und ein genaues Ausrichten bewegbaren Teil befestigt ist, wobei der Strömungsund Einspannen von Eisenbahnschienen für das 55 mitteldruck, der auf das Teil des weiteren Wider-Widerstandsschweißen auch dann zu erreichen, wenn lagers wirkt, eine größere Druckkraft ausübt als der die Schienen in der Längsachse verwunden sind. Zur Strömungsmitteldruck, der auf das Teil des An-Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von der Schlages wirkt.

bekannten Arbeitsweise aus, bei welcher das Ein- Die Erfindung ist insbesondere für das Zusam-

spannen auf einem in Längsrichtung des Werk- 60 menschweißen von Eisenbahnschienen geeignet, und

Stückes bewegbaren Tisch für jedes Werkstück er- die Zeichnungen zeigen beispielsweise die Anwen-

folgt und das Werkstück gegen zwei in Längsrich- dung der Erfindung auf einen Schweißtisch einer

tung voneinander entfernt angeordnete Klemmvor- Widerstandsschweißmaschine zum Verschweißen

richtungen seitlich verspannt wird, und besteht zur derartiger Schienen. Es zeigt

Lösung dieser Aufgabe im wesentlichen darin, daß 65 Fig. 1 eine Seitenansicht einer Schweißmaschi-

das Werkstück an der der Schweißstelle benachbar- neneinspannvorrichtung,

ten Einspannstelle zunächst durch einen in senk- Fig.2 einen Querschnitt an der Linie 2-2 der

rechter Richtung wirkenden Druck eingespannt und Fig. 1,

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Fig. 3 einen Querschnitt im größeren Maßstab In der Seitenwand 8 des Rahmens auf der den

entsprechend dem unteren Teil der Fig. 2 und Widerlagerblöcken26 und 27 gegenüberliegenden

Fig.4 einen Querschnitt des gleichen Maßstabs Seite der Schiene ist eine Rohrführung28 starr

wie Fig. 3 an der Linie 4-4 der Fig. 1. befestigt, in der ein Preßstempel29 (Fig. 3) ver-

Die in der Zeichnung dargestellte Schweißmaschi- 5 schiebbar untergebracht ist, auf dessen innerem Ende neneinspanneinrichtung besteht im wesentlichen aus ein Beschlag 31 befestigt ist, der die beiden Widereinem Rahmen 6 mit einer zwischen den Seitenwän- lagerblöcke 32, 33 trägt, wobei der Widerlagerblock den 8 liegenden Plattform 7. Zwischen dem Rahmen 32 dem Block 26 und der Widerlagerblock 33 dem ist ein lotrecht verschiebbares Gleitstück 9 befestigt, Block 27- gegenüberliegt. Die Blöcke 32 und 33 weiauf dem ein Einspannelement 10 schwenkbar gela- io sen in seitlicher Richtung die gleiche relative Steigert ist, das die Haupteinspannkraft auf die Schiene lung zueinander auf, wie die Blöcke 26 und 27, so ausübt, um dem während des Schweißvorganges auf- daß, wenn die Preßstempel 29 nach innen bewegt tretenden Längsdruck zu widerstehen. An der Platt- werden, um alle vier Widerlagerblöcke mit der form 7 sind zwei starre Auflager für den Fuß eines Schiene in Eingriff zu bringen, die Schiene in der von Schienenabschnittes 11 angeordnet, welche in den 15 der Grundfläche bis zum Kopf verlaufenden Mittel-Zeichnungen einen flachen Fuß aufweist. Eines die- längsebene eine wirklich lotrechte Stellung einnimmt, ser Auflager 12 ist in einem Abstand vom Ende der Es können beliebige Mittel verwendet werden, um Schiene angeordnet und das andere 13 befindet sich den Beschlag 31 an einer Drehung um die Achse des in der Nähe des Schienenendes und bildet die Preßstempels 29 zu hindern.

Stromzuführung. Das Einspannelement 10 weist 20 Der Preßstempel 29 ist am äußeren Ende koaxial

einen dem starren Auflager 12 gegenüberliegenden, bei 34 eingelassen, und ein an einer Deckplatte 36

nach unten gerichteten Ansatz 14 und einen dem am äußeren Ende" der Rohrführung 28 befestigter

Auflager 13 gegenüberliegenden Halter 15 auf, über Stößel 35 erstreckt sich in die Aussparung 34. Der

den auch eine Stromzuführung erfolgt. Ein nach Stößel 35 trägt einen Kolben 37, der an der Um-

unten gerichteter Einspanndruck wird über das 25 grenzungswand der Aussparung gleitend anliegt und

Gleitstück 9 auf das Einspannelement 10 durch eine einen Dichtungsring 38 trägt, um eine flüssigkeits-

Druckeinrichtung 16 bekannter Ausführung ausge- dichte, gleitende Verbindung' mit der Seitenwand zu

übt, in der ein auf einen Kolben 17 wirkender Luft- schaffen. Die Durchlaßkanäle 39 und 41 im Stößel

druck durch einen zwischen einem feststehenden 35 stellen die Verbindung des Aussparungsraums 34

Kolben 20 und einem am Gleitstück 9 gebildeten 30 auf den Innen- bzw. Außenseiten des Kolbens 37 zu

Zylinder liegende und einen kleineren Durchmesser einer Flüssigkeitsdruckquelle (nicht gezeigt) her, so

als der Kolben 17 aufweisenden Kolbenstange 18 daß die Widerlagerblöcke 32 und 33 durch den

auf die Flüssigkeit in einer Kammer 19 zur Wirkung Flüssigkeitsdruck sowohl nach innen als auch nach

gebracht wird. Auch hier weist die Kolbenstange 18 außen bewegt werden können. Das Einspannele-

einen kleineren Durchmesser als der Kolben20 auf. 35 ment wird in den Fig.2 und 3 in angehobener

Das Einspannelement 10 kann auch unter leichtem Stellung und die Einspannvorrichtung in geöffnetem

Druck durch die Wirkung der in einem Zylinder 22 Zustand gezeigt.

(Fig. 1) befindlichen komprimierten Luft nach In der Fig.4 weist die bei B (Fig. 1) angedeuunten bewegt werden. Ein Kolben des Zylinders 22 tete Einspannvorrichtung zwei horizontal gegenüberwirkt dabei über Hebelanne 23 auf das Gleitstück 9. 40 liegende Gleitstücke 42 und 43 auf, die in an den Auflager 13 und Halter 15 verbinden die Schienen Seitenwänden 8 des Rahmens 10 befestigten Rohrmit einer elektrischen Stromquelle. Zwischen dem führungen 44 bzw. 45 untergebracht sind. Die Gleit-Auflagerl3 und dem starren Auflager 12 ist eine stücke 42 und 43 tragen die Widerlagerblöcke 46 erste seitlich wirkende Einspannvorrichtung ange- bzw. 47, die an den gegenüberliegenden Seiten des bracht, deren Stellung mit dem Buchstaben A in 45 Schienenkopfes 11 zur Anlage kommen. Jedes Gleit-F i g. 1 gekennzeichnet ist. Eine zweite seitlich ar- stück 42 und 43 wird an seinem äußeren Ende von beitende Einspannvorrichtung ist an der Stelle B je einem doppeltwirkenden, mit Flüssigkeitsdruck angeordnet, die längs der Schiene 11 in einem Ab- betriebenen Zylinder angetrieben, der zum Einspanstand von der Stelle A liegt. nen einen nach innen gehenden Hub auf das Gleit-

In den Fig. 2 und 3 besitzt die erste Einspann- 50 stück ausübt und es nach außen zurückziehen kann,

vorrichtung bei A einen Widerlagerblock 26, der um das Werkstück nach dem Schweißen freizugeben,

starr mit dem Schweißbock 7 verbunden ist und an Der Zylinder 48, der auf das Gleitstück 42 wirkt,

einer Seite der von dem Schweißbock getragenen besitzt eine größere wirksame Kolbenfläche als der

Schiene nach oben ragt, sowie einen zweiten Wider- Zylinder 49, der' auf das Gleitstück 43 wirkt. Die

lagerblock 27, der an einer seitlich versetzten, nach 55 nach innen gehende Bewegung des Gleitstückes 42

unten verlaufenden Verlängerung des Einspannele- ist durch eine Erweiterung 51 an· seinem äußeren

mentes 10 fest angebracht ist und so unter der Ende begrenzt, welche in die Außenseite der Wand 8

Fläche 14 und dem Halter 15 dieses Einspannele- eingreift. Dabei ist der Platz der Erweiterung 51

mentes nach unten vorsteht. Die Oberflächen der auf dem Gleitstück 42 so gewählt, daß bei Anlage

Widerlagerblöcke 26 und 27 sind relativ in einer 60 an der Seitenwand 8 die Fläche des an der Schiene

senkrecht zur Schienenlänge verlaufenden Richtung zur Anlage kommenden Widerlagerblockes 46 in

übereinander angebracht, so daß bei Verwendung derselben Ebene liegt wie die an der Schiene zur

einer Schiene bestimmter Abmessungen der Block Anlage kommende Fläche des Widerlagerblocks in

26 an der Seite des Schienenfußes und der Block 27 Stellung A. Wenn die Zylinder 48 und 49 angetrie-

an der Seite des Schienenkopfes zur Anlage kommt, 65 ben werden, um einen nach innen gerichteten Druck

wenn die von der Grundfläche bis zum Kopf ver- auf die Gleitstücke 42 und 43 auszuüben, wird das

laufende Mittelebene der Schiene wirklich lotrecht Gleitstück 42 nach innen in eine feststehende Eczugs-

ist. stellung gebracht und das Gleitstück nur so weit

bewegt, daß die Schiene 11 gegen den "Widerlagerblock 46 gedrückt wird, so daß der zwischen den Stellend und B liegende Abschnitt, der Schiene zwangläufig genau mit der Richtung der relativen Verschiebung der Schweißblöcke ausgerichtet ist. Die Teile sind in dieser Stellung-in Fig. 4 gezeigt. Die Widerlagerblöcke 26, 27, 32, 33, 46 und 47 können leicht abgenommen und ersetzt werden, so daß die Schweißmaschine zum Schweißen von Schienen unterschiedlicher Größe und Profils ver-.wendet werden kann.

Das Einspannen einer Schiene durch die Einspanneinrichtung nach der Erfindung wird folgendermaßen durchgeführt. Nachdem die Schiene in die • Maschine geführt worden ist, wird das senkrecht verschiebbare Einspannelement 10 unter zunächst leichtem Druck auf den Kopf der Schiene gebracht, indem der Luftzylinder 22 in Betrieb genommen wird, wodurch der Widerlagerblock 27 gegenüber dem Kopf der Schiene in Stellung gebracht wird, ao Der Preßstempel 29 und die Gleitstücke 42 und 43 werden dann nach innen bewegt, um die Schiene in beiden Stellungen A und B einzuspannen, so daß das Ende der Schiene richtig in der Ebene ausgerichtet ist, die senkrecht zur Richtung der relativen Verschiebung der Schweißböcke verläuft, und daß der zwischen den Stellungen A und B liegende Abschnitt parallel zu der Richtung der relativen Verschiebung gehalten wird. Wenn demzufolge die Schweißböcke zur Durchführung des Schweißvorganges einander näher gebracht werden, sind die Schienenenden genau miteinander ausgerichtet und können eine zufriedenstellende Schweißverbindung ergeben, .ohne daß Schienenteile abgeschnitten oder von Hand gedreht oder gebogen werden müssen.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

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   . 1. Verfahren zum Einspannen und Ausrichten von Eisenbahnschienen und ähnlichen Werkstücken beim Widerstandsschweißen mit einem in Längsrichtung des Werkstückes bewegbaren Tisch für jedes Werkstück, bei welchem das Werkstück gegen zwei in Längsrichtung voneinander entfernt angeordnete Klemmvorrichtungen seitlich verspannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (11) an der der Schweißstelle benachbarten Einspannstelle zunächst durch einen in senkrechter Richtung wirkenden Druck eingespannt und dann gegen in Werkstückhöhe übereinander angeordnete Widerlager seitlich verspannt und ausgerichtet ^wird·
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (11) nach dem seitlichen Verspannen und Ausrichten durch eine erhöhte Spannkraft in senkrechter Richtung festgespannt wird.
3. 3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 zum Festspannen von Eisenbahnschienen oder von einen entsprechenden Querschnitt aufweisenden Werkstücken beim Widerstandsschweißen mit einem in Längsrichtung des Werkstückes bewegbaren Tisch für jedes Werkstück und einer ersten Klemmeinrichtung für jeden Tisch für einen Querschnitt in der Nähe des Werkstückendes und einer zweiten Klemmeinrichtung auf dem Tisch für einen anderen, von dem Werkstückende entfernt liegenden Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß außer den beiden im Abstand voneinander angeordneten seitlichen Klemmvorrichtungen (A, B) eine senkrecht auf das Werkstück (11) wirkende Klemmvorrichtung (14,15) vorgesehen ist und die erste seitliche Klemmvorrichtung (A) an einer Seite des Werkstückes (11) ein Widerlager (26) unterhalb und ein Widerlager (27) oberhalb des Steges des Werkstückes (11), die beide senkrecht übereinanderliegen, und für jedes dieser Lager (26 und 27) auf der anderen Seite des Werkstückes und diesen gegenüberliegend eine seitlich bewegbare Klemmbacke (32 bzw. 33) aufweist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrechte Klemmvorrichtung (15 oder 14) derart ausgebildet ist, daß durch ihre Betätigung zunächst ein leichtes Einspannen des Werkstückes (11) vor dem Betätigen der beweglichen Klemmbacken (32 bzw. 33) erreicht wird.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerlager (26) der ersten Klemmeinrichtung (A) ortsfest auf dem Tisch angeordnet ist und daß das andere Widerlager (27) dieser ersten Klemmeinrichtung an einem Teil (10) befestigt ist, das senkrecht zu der Klemmbewegung der ersten und zweiten Klemmeinrichtung (A und B) bewegbar ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 3,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Widerlager (46) der zweiten Klemmeinrichtung (B) an einem Teil (42) befestigt ist, das durch Strömungsmitteldruck in eine ausgewählte Relativstellung zu den ortsfesten Anschlägen (26,27) der ersten Klemmeinrichtung (A) bewegbar ist, und daß die Spanneinrichtung (49) zum Spannen .des Werkstückes gegen dieses weitere Widerlager (46) einen Anschlag (47) aufweist, der an einem durch Strömungsmitteldruck bewegbaren Teil (43) befestigt ist, wobei der Strömungsmitteldruck, der auf das Teil (42) des weiteren Widerlagers (46) wirkt, eine größere Druckkraft ausübt als der Strömungsmitteldruck, der auf das Teil (43) des Anschlages (47) wirkt.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen