DE2123560C3 - Elektrodenkopf für eine elektrische Widerstandsstumpf schweißmaschine für Kettenglieder - Google Patents
Elektrodenkopf für eine elektrische Widerstandsstumpf schweißmaschine für KettengliederInfo
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Description
gekennzeichnet; tiäJß seine Teile auf dem Stauchschlh^en(5)d^Senweißmaschiiie
angeordnet bzw. gelagert sindL
i Die Erfindung betrifft einen Elektrodenkopf für eine elektrische Widerstandsstumpf schweißmaschine für
Kettenglieder mit zwei zusammenarbeitenden, symmetrisch zur Gliedebene angeordneten, an einem Ende
.,des, Gliedes angreifenden Elektroden und einer Vorrichtung,
welche die Elektroden quer zur Gliedebene an das Gliedende heranführt und andrückt
Bei einer bekannten Anordnung dieser Art (DT-PS 10 22 884) wird die Spanneinrichtung durch einen hydraulischen
Zylinder gebildet der zwischen den Enden der zweiarmigen Zangenhebel angeordnet ist. Diese
Gesamtvorrichtung ist über eine Hubvorrichtung aus dem Bereich des Kettengliedes anhebbar und kann
durch sie in die Betriebsstellung abgesenkt werden, wobei
der Druckzylinder die Zangenhebel schließt und das Elektrodenpaar beidseits an das Giiedende iegi. Die
gleiche Anordnung ist am benachbarttn Gliedende vorgesehen
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß beim Andrücken der Elektroden gegen die Seitenbereiche
der Gliedenden der Stromübergang ungünstig und damit aie Erwärmungszeit lang ist, weil die Elektroden-Aniageflächen
sehr genau bearbeitet sein müssen und gleichwohl an den Enden ihrer Umfangsflächen, über
welche sie am Glied anliegen, vorzeitig verschleißen, so daß die tatsächliche Anlagefläche verkleinert wird. Dieser
vorzeitige Verschleiß ergibt sich einmal aus Ungleichmäßigkeiten im Drahtdurchmesser, zum andern
aus Abweichungen in der genauen Lage des Gliedes infolge von Abweichungen der Glieder, die auf den Biegevorgang
zurückzuführen sind, sowie durch eine nicht genaue Lage der Glieder auf dem Sattel und zwischen
den Stauchstählen. Wenn nämlich die Elektroden von den Seiten drücken, so zwingen die Umfangsenden der
Anlageflächen das Gliedende in die richtige Lage, wobei Reibungen zwischen diesen Teilen auftreten, die zu
dem vorerwähnten Verschleiß führen. Hinzu kommt noch der Nachteil, daß bei dieser bekannten Ausführung
nicht nur die Elektrodenflächen genau auf den Drahtdurchmesser zu bearbeiten sind, sondern die beiden
Elektroden eines Elektrodenpaares auch gegenseitig genau eingestellt werden müssen und diese Einstellung
sich durch den ungleichmäßigen Verschleiß ändert. Auch hierdurch wird der Verschleiß der Elektrodenflächen
gesteigert und die wirksame Anlagefläche zwischen Elektroden und Gliedenden laufend verkleinert.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und eine Möglichkeit zu
schaffen, die Anlagefläche zwischen Elektroden und Gliedenden groß zu halten und vor Verschleiß zu
schützen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Elektrodenkopf der eingangs beschriebenen Art gelöst
durch eine solche Ausbildung der Vorrichtung, daß die Bewegungsrichtungen der Elektroden beim Heranführen
und die Andrückkraftrichtungen spiegelbildlich unter einem spitzen Winkel zur Gliedebene verlaufen. Bei
der sich hieraus ergebenden Form der Elektroden hat sich überraschend als vorteilhaft herausgestellt, daß die
Anlagefläche auf die Dauer infolge des geringen Verschleißes größer ist als bisher, obwohl durch die Ände-
rung der Druckrichtung der Elektroden auf das Glied der Umfangswinkel der Aftlageflächen verkleinert
wird, sich nämlich auf im wesentliches 90° EQr jede
Elektrode erstreckt
Gemäß einer Ausgestaltung der Ccfindung ist vorgesehen,
daß bei Verwendung eines Elektrodenkopfes mit zwei jedem Elektrodenpaar zugeordneten. Ober eine
Spannvorrichtung verspannbaren Zangenhebdn, die gemeinsam über eine Hubvorrichtung in der Kettengliedebene
bewegbar sind, die Spannbewegung der Zangenhebel und die Bewegung der Hubvorrichtung so
gesteuert ist, daß die Bewegungen beider gleichzeitig erfolgen. Dies hat den Vorteil, daß auf einfache Weise
bei einer entsprechenden Einstellung des Bewegungsablaufes die Resultierende aus der Zangenkraft und der
Druckkraft etwa unter 45° zur Waagerechten durch den Gliedquerschnitt an der Schweißstelle geht und so
eine praktisch verscMeißfreie Anlage der Elektroden am zu schweißenden Kettenglied erfolgt Dies hat ferner
den Vorteil, daß keine zusätzliche Vorrichtung zum Anheben der Zangenhebel erforderlich ist. An Stelle
eines Druckzylinders für die Außendruckvorrichtung läßt sich auch eine entsprechend angepaßte mechanische
Druckvorrichtung verwenden, so daß die bei der bekannten Ausführung vorgesehene Kurvenscheibe,
welche über Zwischenglieder auf einen Hubhebel einwirkt beibehalten werden kann, gegebenenfalls unter
Anordnung einer die Höhe des Druckes bestimmenden, einstellbaren Feder. Besonders zweckmäßig ist es,
wenn die Zangenhebel parallel zur Kettengliedlängsachse angeordnet werden.
In Ausgestaltung der Erfindung sind weiterhin ausfahrbare Anschläge für die Senkstellung der Zangenhebel,
z. B. Anschlagzylinder vorgesehen. Hierdurch wird bewirkt, daß trotz der hohen Massen der Elektroden
der Aufprall der Elektroden auf die Gliedenden abgeschwächt wird, so daß die ausfahrbaren Anschläge im
Interesse eines schnellen Arbeitstaktes, d. h. einer hohen Arbeitsleistung der Maschine, den Elektrodenkopf
abbremsen. Anschließend sollen dann diese zusätzlichen Anschläge eingefahren werden, so daß die Druckgabe
auf die Gliedenden und dessen Verformung bis zu den festen Anschlägen erfolgen, wodurch die Gliedenden
zwangsläufig auf die vorgeschriebene Höhe gebracht werden. Auch dies ist mit Elektroden der bekannten
Art, die lediglich seitlich zusammengeklemmt werden, nicht möglich, sondern gelingt vielmehr erst
durch die erfindungsgemäße Druckgabe in Hubrichtung. Die zusätzlichen Anschläge können durch hydraulische
Zylinder gebildet werden, die eine gewisse Federung beim Auftreffen der Zangenhebel ergeben und die
zugleich mit der Druckgabe drucklos gestellt werden, d. h. also in Druckrichtung nachgeben.
Die eingangs beschriebenen und durch die Erfindung zu vermeidenden Abnutzungen der Elektroden bekannter
Ausführung sind unter anderem auch darauf zurückzuführen, daß die Elektroden untereinander nicht vollständig
gleichmäßig eingestellt sind oder die Einstellung verlorengeht oder durch die vorbeschriebenen
Abnutzungen nicht mehr zutreffend ist. Ein Nachstellen während des Betriebes ist nicht möglich, ein Stillsetzen
der Maschine unerwünscht.
Dieser Nachteil kann unter Verwenden der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung behoben werden durch
eine von der Hubvorrichtung betätigbare Wippe, deren Enden an den unabhängig voneinander in Hubrichtung
geführten Zangenhebeln angreifen. Auf diese Weise wird der Druck auf die beiden Zangenhebel gleichmäßig
verteilt wobei diese sich jedoch ohne weiteres irgendwelchen Veränderungen im Drahtquerschnitt oder
im Abnutzungszustand der Elektroden anpassen können. Die Wippe kann auch durch aridere geeignete Mhtet
so z. B. dadurch ersetzt werden, daß jedem Zangenhebel
ein besonderer Kolben zugeordnet wird. 1 Die vorstehend erwähnten, nachteiligen Erscheinungen
einer ungleichen Anlage der Elektroden bestehen aber nicht mir hinsichtlich der Gliedhöhe, sondern auch
iö hinsichtlich der seitlich versetzten Lage der Gliedenden
vor dem Anliegen der Elektroden. Auch hier ist infolge der schräg gestellten, resultierenden Druckkraft auf die
Elektroden eine Möglichkeit der Mitteneinstellung gegeben, wenn man eine mit der Hubvorrichtung verbun-
dene ZentriervOrrichtung für die Zangenhebel gegenüber
der Gliedmittelebene vorsieht, z. B. einen parallel zi:nv Hubzylinder und in der Gliedmittelebene angeordneten
zweiarmig-gleicharmigen Hebel, dessen Enden über Gelenke mit den kardanisch gelagerten Zangenhebeln
verbunden sind. Diese Zentrierung bewirkt, daß Gliedenden, die sich einander nicht genau fluchtend gegenüberstehen,
nunmehr durch die Elektroden in die richtige Lage gedrückt werden, ohne daß ein besonderer
Verschleiß der Berührungsflächen an den Elektroden zu befürchten wäre, weil diese Berührungsflächen
im wesentlichen oberhalb des waagerechten Drahtdurchmessers liegen und die Elektrodenflächen im seit
liehen Bereich dieses waagerechten Drahtquerschnitt-Durchmessers tangential senkrecht verlaufen.
Eine weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Elektrodenkopfes besteht darin, daß die Zangenhebcl
um kardanische Gelenke schwenkbar und in Richtung der Gliedlängsachse einstellbar sind. Auch durch eine
solche Einstellbarkeit wird der Stromübergang verbessert und auf die äußersten Gliedenden konzentriert.
Konstruktiv geschieht dies am besten durch eine senkrecht zur Gliedmittelebene angeordnete Einstellachse,
deren Enden kardanisch mit den Zangenhebeln verbunden sind und deren Mitte auf das Glied zustellbar ist so
daß beim Vorschieben eines Zangenhebels der andere gleichzeitig zurückgeht und nur durch eine Einstellmöglichkeit
beide Hebel auf der gleichen Länge enden. Schließlich hat sich von besonderer Bedeutung eine
räumliche Kreisbewegung der Berührungsflächen der Elektroden bei deren Abheben und Aufsetzen bewährt,
die bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch erreicht werden kann, daß die ideelle Wippenachse der
parallel zur Gliedlängsachse angeordneten Zangenhebel in der Seitenansicht mit den Gelenken der Zangenhebel
und den Elektrodenspitzen ein Dreieck bildet, wobei die Wippe in Hubrichtung vom Kettenglied entfernt
liegt. Bei dieser Ausbildung werden beim Abheben der Elektroden die Zangenhebel um ihre ka-dänischen
Endgelenkpunkte nach oben geschwenkt gleichzeitig aber gespreizt wobei die Spreizbewegung jedes
Zangenhebels um die zwischen seinem Endgelenkpunkt und seinem Wippenachsen-Gelenkpunkt erfolgt.
Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in der Zeichnung wiedergegeben
ist Hierbei zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Elektrodenpaar, Fig.2 einen Schnitt gemäß Linie 11-11 der Fig. I
und
F i g. 3 einen Schnitt gemäß Linie HI-IIl der F i g. 1.
Auf einem Stauchschlitten 5 der Kettenschweißmaschine,
dessen Konstruktion nicht Gegenstand der Anmeldung ist und der deshalb auch in den Einzelheiten
nicht dargestellt ist befindet sich ein Hubzylinder 6, der
über seinen Deckel 7 und einen Zwischendeckel 8 mit dem Stauchschlitten verbunden ist. In ihm ist ein Hubkolben 9 mit Kolbenstange .10 auf- und abbewegbar.
Am oberen Ende der kolbenstange 10 ist eine Gleithülse 11 befestigt, die über der Zylinderwandung 6 gleitet
und deren Boden mit zwei nach oben abstehenden Lagerjaschen 12 versehen ist Zwischen diesen befindet
sich eine Welle 13, die eine Wippe 14 über ein Zwischenstück 16 trägt Die Lagerung des Zwischenstückes
16 auf der Welle 13 ist eine Kugelgelenklagerung. An den Enden der Wippe 14 greifen Zangenhebel 15 über
Kugelgelenke 17 an. Diese Zangenhebel verlaufen waagerecht und sind gemäß F i g. 3 über Kugelgelenke 18
an den Enden einer Einstellachsc 19 gelagert, die in einem Einstellstück 20 gehalten ist Das Einstellstück
sitzt auf einer Einstellspindel 21, die im Sinne des Doppelpfeiles 22 über eine gegen Axialverschiebung in
einem Lagerbock 23 des Stauchschüttens gesicherte Mutter 24 eingestellt und über eine Kontermutter 25
gesichert werden kann. Auf diese Weise können die an den Enden der Zangenhebel 15 angeordneten Elektroden 26, 27 gegen das gegenüberliegende Elektrodenpaar 28 auf Abstand vorgeschoben werden. Um aber
auch Ungleichmäßigkeiten zwischen den Elektroden 26. 27 beseitigen zu können, ist das eine Lager 18 der
Einstellwelle 19 in Längsrichtung in seinem Einstellschlitten 29 über eine Stellschraube 30 in Richtung des
Doppelpfeiles 31 verstellbar. Hierdurch stellt sich die Einstellwelle 19 etwas schräg; die Wippe 14 macht über
die Lager 17 dieser Schrägstellungsbewegung mit.
Wie F i g. 2 erkennen läßt, ist zwischen den vorderen
Enden der Zangenhebel 15 ein Spannzylinder 32 angeordnet, der über Kolben 33. Kolbenstange 34. Kugelgelenk 35 und Pleuelstange 36 sowie Kugelgelenk 37
und Ansatzstück 38 die beiden Zangenhebel miteinander verbindet Die Spann- und Lösebewegung durch
diesen Zylinder 32 wird dabei auf die Mittellinie 39 durch eine Mitteneinstellung symmetrisch eingestellt,
die aus den F i g. 1 und 2 erkennbar ist An der Gleithülse 11 ist ein Bolzen 40 (Fig. 1) befestigt der einen
senkrecht verlaufenden, zweiarmig-gleicharmigen Ausgleichshebel 41 trägt an dessen Enden wiederum Übertragungsstangen 42 angreifen, die über Zwischenstücke
43, 44 mit den Zangenhebeln 15 verbunden sind. Das
Zwischenstück 44 ist dabei über eine Einstellmutter 45 und eine Kontermutter 46 längeneinstellbar und wird
durch eine Feder 47 in seiner Lage gehalten. Diese An-
Während also die Elektroden 26, 27 einerseits über
die Spindel 21 in Gliedachsenrichtung 39, andererseits
über die Einstellschraube 30 gegeneinander in gleicher Richtung einstellbar sind, geschieht die Höheneinste!-
to lung über an ihnen vorgesehene Exzenterboizen 48
(F i g. 1 und 3) und Anschlagzylinder 49 mit Anschlagkolbenstangen 50. In der Anschlagstellung sind die Kolben dieser Anschlagzylinder 49 ausgefahren und die
Exzenter so eingestellt, daß bei abgesenkten Zangenhe
bein die Elektroden 26, 27 sich unmittelbar über bzw.
am Glied befinden, aber noch keinen Druck ausüben. Bei Druckgabe auf den Hubzylinder 6 werden die Anschlagzylinder 49 drucklos gegeben, so daß sich eine
Keilfläche 51 (Fig. 1) auf einen Stellkeil 52 legt der
über eine Stellspindel 53 einstellbar ist. Hierdurch wird die Bewegung des Hubkolbens 9 begrenzt.
Aus dieser Ausführung ergibt sich, daß die Hubbewe-'gung unter gleichzeitigem oder nahezu gleichzeitigem
Spreizen erfolgen kann, wobei die Hubbewegung um
die Einstellwelle 19 (Fig..) erfolgt, während die
Spreizbewegung um eine Achse erfolgt welche durch diese Einstellwelle 19 und den ideellen Wippen-Mittelpunkt 54 geht Diese ideelle Spreizachse wird dabei
durch den Hubzylinder angehoben, so daß sich die je
weiligen Elektrodendreiecke 19-54-55 - nämlich dem
Anlageschwerpunkt der Elektroden an den Gliedenden — aus einer in der Draufsicht gemäß F i g. 3 geschlossenen Lage unter der Wirkung des Hubzylinders
6 nach oben heben, gleichzeitig aber unter der Wirkung
des Spannzylinders 32 auseinanderbewegen. Die Elektrodenspitzen 55 beschreiben deshalb bei der Hubbewegung eine doppelte, räumliche Kreisbewegung, so
daß diese Bewegung zusammenfällt mit der Resultierenden der Drücke aus Hubzylinder und Spannzylinder.
Die Aufsetzbewegung der Elektroden stimmt also überein mit der Richtung dieser resultierenden Spannkraft-
Claims (1)
ί. ,klektrodenkopf für ejne elektrische Wjder- »
standsstumpfschweißmaschine für Kettenglieder mit zwei zusammenarbeitenden, symmetrisch .zur
Gliedebene angeordneten, an einem Ende des Gliedes angreifenden Elektroden und einer Vorrichtung,
welche die Elektroden quer zur Gliedebene ai das Gfiedende heranfuhrt und andruckt, gekenn-•zeichnet
durch eine solche Ausbildung der Vorrichtung., daß die- Bewegungsrichtungen der ,„
Elektroden (26, 27, 28) beim Heranführen und die Andrückkraftrichtungen spiegelbildlich unter einen
spitzen Winkel zur Gliedebene verlaufen.
Z Elektrodenkopf nach Anspruch I mit zwei jedem Elektrodenpaar zugeordneten, über eine
Spannvorrichtung verspannbaren Zangenhebeln, die gemeinsam über eine Hubvorrichtung in der
Kettengliedebene bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannbewegung der Zangenhebe! (15) und die Bewegung der Hubvorrichtung (6 bis
10) so gesteuert ist, daß die Bewegungen beider gleichzeitig erfolgen.
3. Elektrodenkopf nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch parallel zur Gliedlängsachse angeordnete
Zangenhebel (15).
4. Elektrodenkopf nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet
durch ausfahrbare Anschläge für die Senkstellung der Zangenhebel (15j, z. B. durch Anschlagzylinder
(49,50).
5. Elektrodenkopf nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einstellbare Anschläge, z. B. Exzenterbolzen
(48) an den Zangenhebeln, die mit den ausfahrbaren Anschlägen zusammenwirken.
6. Elektrodenkopf nach einem der Ansprüche 3 bis 5. gekennzeichnet durch eine von der Hubvorrichtung
(6 bis 10) betätigbare Wippe (14) deren Enden (17) an den unabhängig voneinander in Hubrichtung
geführten Zangenhebeln (15) angreifen.
7. Elektrodenkopf nach einem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch eine mit der Hubvorrichtung
(6 bis 10) verbundene Zentriervorrichtung für die Zangenhebel (15) gegenüber der Gliedmittelebene,
z. B. einen parallel zum Hubzylinder und in der Gliedmittelebene angeordneten, zweiarmiggleicharmigen
Hebel (41). dessen Enden über Gelenke (42) mit den kardanisch gelagerten Zangenhebeln
(15,16) verbunden sind.
8. Elektrodenkopf nach Anspruch 7. dadurch ge- 5<>
kennzeichnet, daß die Zangenhebel (15) um kardanische Gelenke (18) schwenkbar und in Richtung der
Gliedlängsachse einstellbar sind (Einstellspindel 21).
9. Elektrodenkopf nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine senkrecht zur Gliedmittelebene angeordnete
Einstellachse (19), deren Enden (18) kardanisch mit den Zangenhebeln (15, 16) verbunden
sind und deren Mitte auf das Glied zustellbar ist (Zustellspindel 21).
10. Elektrodenkopf nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ideelle
Wippenachse (54) der parallel zur Gliedlängsachse angeordneten Zangenhebel (15) in Seitenansicht mit
den Gelenken (18) der Zangenhebel (15) und den Elektrodenspitzen (55) ein Dreieck bildet, wobei die 6S
Wippe (14) in Hubrichtung vom Kettenglied entfernt liegt.
11. Elektrodenkopf nach Anspruch 10, dadurch
560
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