DE2206390A1

DE2206390A1 - Vorrichtung zum Reibungsschweißen

Info

Publication number: DE2206390A1
Application number: DE19722206390
Authority: DE
Inventors: John Gilbert Hednesford Hunt David John Rugeley Stafford shire Searle (Großbritannien)
Original assignee: Allwood Searle and Timney Ltd
Current assignee: Allwood Searle and Timney Ltd
Priority date: 1971-02-10
Filing date: 1972-02-10
Publication date: 1972-09-07
Also published as: US3777967A; FR2124583B1; GB1385471A; IT948544B; SE369487B; FR2124583A1; JPS5541872B1; DE2206390C2

Description

Vorrichtung zum Reibungsschweißen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reibungsschweißen durch translatorische Bewegung einer von zwei zu verschweißenden Komponenten zur Erzeugung von Reibungswärme.

Beim Reibungsschweißen werden die zwei zu verschweissenden Komponenten in Kontakt gebracht und ihre Berührungsflächen so lange zusammen gerieben, bis genügend Hitze erzeugt ist, um eine Verschweißung zu ermöglichen. Die Komponenten werden darauf in die gewünschte Lage gebracht, wenn sie nicht bereits in dieser Lage ausgerichtet sind und zusammengeschweißt durch die Anwendung eines geeigneten Schweißdruckes. Dieser Schweißdruck ist gewöhnlich, aber nicht immer, größer als die Kraft, mit der die in Berührung befindlichen Flächen der Komponenten während der Erzeugung der Reibungshitze zusammengedrückt werden. Ein Anschlag ist normalerweise vorgesehen, um die Bewegung der Komponenten gegeneinander zu begrenzen, wenn sie mit dem Schweißdruck beaufschlagt werden.

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Bisher wurde Reibungsschweißen hauptsächlich dazu benutzt, um zv/ei Komponenten mit Kr eis symmetrie, wie Stangen oder Röhren, zusammenzuschweißen. Die Komponenten wurden in der Flucht ihrer Achsen angeordnet und während eine Komponente festgehalten wurde, wurde die andere Komponente um die gemeinsame Achse der Komponenten schnell gedreht und gegen die festgehaltene Komponente gedrückt. Durch die Reibung wurde Hitze erzeugt, und wenn genügend Hitze für den Schweißvorgang erzeugt war, wurde die rotierende Komponente schnell gestoppt oder die festgehaltene Komponente auf dieselbe Umdrehungszahl gebracht, so daß keine Relativbewegung zwischen den Komponenten mehr vorhanden war. Die Komponenten wurden dann zusammengepreßt, um ein Verschweißen zu ermöglichen, gewöhnlich mit einer größeren Kraft, als während der Erzeugung der Reibungswärme.

Die beschriebene Methode ist gewöhnlich für Komponenten ohne Kreissymmetrie nicht anwendbar, da es schwierig ist, die Komponenten in ein bestimmtes Winkelverhältnis zueinander zu bringen, bevor der Schweißvorgang eingeleitet wird. Ein weiterer Nachteil der konventionellen Methode besteht darin, daß die Relativgeschwindigkeit der zwei gegeneinander reibenden Flächen proportional dem Abstand von der Achse der Rotationsbewegung ist. Wenn daher beispielsweise zwei Stangen von kreisförmigem Querschnitt zusammengeschweißt werden sollen, wird keine oder nur sehr wenig Wärme im Zentrum der sich berührenden Flächen erzeugt, während die maximale Hitzeerzeugung am äußeren Rand dieser Flächen auftreten wird.

Im Hinblick auf die Vermeidung dieser Nachteile wurde vorgeschlagen, die Reibungshitze durch die Bewegung einer Komponente relativ zur anderen ohne Rotation zu erzeugen, wobei ein Druck auf die Berührungsflächen ausgeübt wird. Diese

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Art von Bewegung soll als translatorisen bezeichnet werden. Bei der translatorischen Bewegung kann sehr wohl eine zufällige schwingende Bewegung zwischen den Komponenten entstehen, wobei aber keine relative Rotation auftritt.. Bei der Erzeugung von Reibungswärme zum Schweißen mittels translatorischer Bewegungen wird normalerweise eine Komponente festgehalten, während die andere Komponente unter Druck gegen die erste Komponente angepreßt wird und entweder gezwungen wird, entlang eines linearen Weges in der Berührungsfläche der Komponenten hin- und herzufahren oder wiederholt eine geschlossene Kurve, wie beispielsweise einen Kreis in dieser Fläche zu beschreiben. Diese letztere Bewegungsart wird üblicherweise als Kreisbewegung bezeichnet. Wenn genügend Hitze zum Schweissen erzeugt worden ist, werden die Komponenten schnell in die gewünschte Anordnung zueinander gebracht und zusammengeschweißt.

Die Erfindung befaßt sich mit einer Vorrichtung nach dem oben erwähnten Prinzip, wonach eine der Komponenten gegenüber der anderen eine bestimmte Bahn beschreibt, ohne jedoch zu rotieren. Die Vorrichtung kann dabei zusammen mit einem Komponentenauflager benutzt werden, das die andere Komponente fest hält oder sie kann zusammen mit einem Komponentenauflager benutzt werden, das die andere Komponente in einer komplementären Bahn bewegt. Di'e erfindungsgemäße Vorrichtung kann zum Schweißen von Metallkomponenten oder auch zum Schweissen thermoplastischen Materials,wie Kunstharz, verwendet werden.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß ein Antriebsteil auf einer Gleitbahn hin- und herbewegt wird, wodurch eine zweite an dem Antriebsteil anliegende und zur ersten Bahn in einem Winkel kleiner als 45° geneigte Gleit-

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bahn quer zur Bewegungsrichtung des Antriebsteils und mit einer kleineren Amplitude als dieses hin- und herbewegt wird und mit dieser zweiten Gleitbahn das Auflager für die Komponente gekoppelt ist, das somit entsprechende Bewegungen ausführt .

Vorzugsweise bildet die Vorrichtung den Teil einer Reibungsschweißanlage, die ebenfalls ein Auflager für die zweite Komponente enthält und Mittel um die Komponentenauflager gegeneinander zu pressen, während der Erzeugung der Reibungshitze und während des darauffolgenden Schweißvorgangs.

Es soll festgestellt werden, daß der Ausdruck Komponentenauflager ganz allgemein dasjenige Teil der Vorrichtung bezeichnet, auf welchem die eine der zwei zu verschweißenden Komponenten fixiert ist, zusammen mit zusätzlichen Teilen oder Teilen, die direkt damit verbunden sind. Das Komponentenauflager kann aus nicht drehbaren Klemmbacken oder einer ähnlichen Vorrichtung bestehen, durch welche die Komponente gehalten wird oder es kann aus einem Tisch oder einem ähnlichen Teil bestehen, auf welchem solch eine Spannvorrichtung oder ähnliches aufmontiert ist.

Normalerweise ist die zweite Gleitbahn fest mit dem Komponentenauflager verbunden. Es ist jedoch ebenfalls möglich, die zweite Gleitbahn so mit dem Komponentenauflager zu koppeln, daß jede Bewegung der Gleitbahn durch eine entsprechende Bewegung des Komponentenauflagers gespiegelt wird.

Bezugnehmend auf die nachfolgenden Zeichnungen soll festgestellt werden, daß sie stark vereinfacht sind und lediglich dazu dienen sollen, das allgemeine Prinzip der Erfin-

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dung zu erläutern, als konstruktive Details der Vorrichtungsteile zu zeigen. Im einzelnen zeigen;

Fig. 1 die schematische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung, gesehen von der Richtung normal zur
Fläche, in welcher sich die translatorische Bewegung abspielt;

Fig. 2 die ähnliche Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 die ähnliche Ansicht bestimmter Komponenten einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4- die ähnliche Ansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung, die in etwa der zweiten Ausführungsform entspricht;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 der Fig. 4-;

Fig. 6 eine Ansicht einer Abwandlung der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung;

Fig. 7 die Ansicht einer weiteren Lösung der in Fig. 6 gezeigten Abwandlung;

Fig. 8 die Rückansicht des Antriebsblocks in Abwandlung der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform;

Fiβ. 9 die Ansicht des Komponentenauflagers, gesehen in einer Richtung normal zur Fläche, in welcher sich die translatorische Bewegung abspielt, und zeigt Maßnahmen zur Verhinderung des Kippens;

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J?ig. 10 zeigt eine Alternative zu den in Fig. 9 gezeigten Maßnahmen;

JTig. 11 einen Vertikalschnitt durch eine Vorrichtung zum Reibschweißen, gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wobei der Schnitt entlang der Linie 11-11 der Fig. 12 läuft, und

Fig. 12 einen Schnitt entlang der Linie 12-12 der Fig. 11.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie sie oben beschrieben wurde, kann das bewegliche Komponentenauflager ohne ßotation längs eines linearen Weges hin- und hergeführt v/erden. Solch eine Ausbildung ist insbesondere geeignet beim Zusammenschweißen von Komponenten, die relativ lang in Verhältnis zu ihrer Breite sind. Daher können zwei Metallplatten z. B. mit Hilfe eines solchen Apparates zusammengeschweißt werden, wobei eine der Platten festgehalten wird, während die andere entlang der aufeinanderstoßenden Kanten hin- und herbewegt wird.

Ein Beispiel dafür ist in der Fig. 1 gezeigt. Eine Komponente 10 ist in dem Spannfutter 11 auf dem Tisch 12 befestigt, der vertikal verschiebbar zwischen den Leitschienen

13 läuft. Das Spannfutter 11 und Tisch 12 zusammen stellen das bewegliche Komponentenauflager dar. Die Unterseite des Tisches 12 ist geneigt und bildet eine Gleitbahn. Ein Block

14 stellt das Antriebsglied dar und wird zwangsweise zwischen besagter geneigter Gleitbahn und einer horizontal liegendari Gleitbahn auf dem festen Teil 15 hin- und herbewegt. Der Uinkel zwischen don beiden Gleitbahnen ist wesentlich kl einer als 45°. Der Antriebsblock 14 ir.t drehbar mit einer Kurbel-

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stange 16 verbunden, deren anderes Ende mit einem kurbelzapfen 17 3-^u£ einem rotierenden Ead 18 verbunden ist. Die Hin- und Herbewegung des Blockes 14- bewirkt eine vertikale Auf- und Niederbewegung des Komponentenauflagers, und der Komponente mit einer Amplitude, die kleiner als die der Blockbewegung ist.

In einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung bewegt sich das Komponentenauflager zusätzlich zur ersten Hin- und Herbewegung noch in einer zweiten Richtung hin und her mit derselben Frequenz. Diese zweite Hin- und Herbewegung wird vorzugsweise durch einen zweiten Antriebsblock in einer ähnlichen Weise verursacht, wie die erste Hin- und Herbewegung. Die Kurve, die das Komponentenauflager beschreibt, wird von der Phasenbeziehung zwischen den wechselseitig quer verlaufenden Hin- und Herbewegungen und ihren relativen Amplituden abhängen, und kann eine gerade Linie, eine Ellipse, ein Kreis oder eine ähnliche Figur sein. Wenn die Gleitbahnen, denen der Antriebsblock folgt, tatsächlich linear sind und die Bewegung der Antriebsblocks nach den Gesetzen der harmonischen Bewegung erfolgt, werden die erwähnten Figuren erhalten. Diese Bedingungen brauchen jedoch nicht immer erfüllt zu sein, im anderen Fall erhält man im allgemeinen ähnliche Figuren, wie beispielsweise ovale Kurven.

Ein Beispiel dieser Ausführungsform der Vorrichtung ist in Fig. 2 gezeigt. Die Teile, welche bereits zusammen mit Fig. 1 besprochen wurden, haben dieselben Bezugszeichen. Zusätzlich zum Antriebsblock 14 gibt es einen zweiten Antriebsblock 14' und eine zweite feste Gleitbahn I5¹ und Kurbelstange 16'. Die Leitschienen I3 wurden weggelassen. Anstelle der einzelnen Komponente 10 gibt es nunmehr vier Komponenten 10', wobei sich Jede von ihnen entlang einer geschlossenen Kurve

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bewegt und mit einer entsprechenden Komponente zusammengeschweißt werden kann.

Die bei der Hin- und Herbewegung einer Komponente auftretenden Kräfte sind oftmals sehr hoch, speziell wenn Metallkomponenten geschweißt werden sollen. Bei den bisher bekannten Vorrichtungen wurde die Hin- und Herbewegung des Komponentenauflagers direkt von einem Kurbelmechanismus oder einer Exzenteranordnung bewirkt, so daß die auftretenden Belastungen direkt von diesen Mechanismen getragen werden mußten. Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Schwierigkeit, da ein wesentlicher Lastanteil von den festliegenden Lagerteilen, die die Gleitbahnen für die Antriebsklötze bilden, aufgenommen wird. Dieser Vorteil verringert sich, wenn der Winkel zwischen den Gleitbahnen gegen 4-5° geht, jedoch vergrößert sich der Vorteil immer mehr mit kleiner werdenden Winkeln. In der Praxis betragen daher die Winkel zwischen den Gleitbahnen ca. 30°, können jedoch auch noch kleiner sein und beispielsweise zwischen 7 und 10° liegen. Es soll nochmals betont werden, daß, obwohl beide Gleitbahnen vorzugsweise geradlinig sein sollen, das nicht notwendigerweise so sein muß, und entweder die eine oder beide etwas kurvenförmig sein können. In diesen Fällen ändert sich der Winkel zwischen ihnen von Stelle zu Stelle, jedoch immer unter Anwendung des oben beschriebenen allgemeinen Prinzips.

Beim Vorhandensein von zwei Antriebsblöcken sind die Gleitbahnen am Komponentenauflager vorzugsweise im rechten Winkel zueinander angeordnet, wie in Fig. 2 gezeigt. Jedoch ist dies nicht unbedingt erforderlich. Die Gleitbahnen müssen jedoch ungefähr einen rechten Winkel untereinander einschließen und sollten normalerweise nicht weniger als 60° oder 70 zueinander geneigt sein und nicht mehr als 120° oder ΛρΟ°.

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Wenn die Gleitbahnen, mit denen zusammen sich das Komponentenauflager bewegt, genau geradlinig sind und in rechten Winkeln zueinander angeordnet, wie es der bevorzugten Ausführungsform entspricht, wird die Bewegung jedes der Antriebsblöcke eine Bewegung des Komponentenauflagers im rechten Winkel zu der Gleitbahn bewirken, die mit dem entsprechenden Antriebsblock verbunden ist und eine Bewegung parallel zu derjenigen Gleitbahn, die mit dem anderen Antriebsblock verbunden ist.

Die Bewegung des bzw. der Antriebsblöcke wird üblicherweise von einem rotierenden Teil abgeleitet, das sich gleichförmig dreht, wobei der Antriebsblock über eine Kurbelstange oder ähnliches mit einem Punkt des rotierenden Teils verbunden ist, der exzentrisch in Bezug auf die Rotationsachse liegt. Beim Vorliegen von zwei Antriebsblöcken kann ihre Bewegung von zwei verschiedenen drehenden Teilen abgeleitet werden, vorzugsweise jedoch werden ihre Bewegungen von einem einzelnen drehenden Teil abgeleitet. Die Drehachse des sich drehenden Teils ist vorzugsweise bei oder in der Nähe des Schnittpunktes der feststehenden Gleitbahnen und beide Antriebsblöcke können dabei mit einem gemeinsamen Punkt auf dem drehenden Teil gekoppelt sein, wie in Fig. 2 gezeigt. In Konsequenz daraus bewegen sich die Antriebsblöcke mit einer angenähert harmonischen Bewegung in einem Phasenquadrat, so daß das Komponentenauflager im allgemeinen einem kreisförmigen oder elliptischen Weg folgt.

In den bisher beschriebenen Vorrichtungen bleibt die feststehende Gleitbahn unverändert. Beim Schweißvorgang selbst jedoch ist es normalerweise nötig bzw. wünschenswert, die Komponente, die von dem beweglichen Komponentenauflager unterstützt wird, in eine Position in der Mitte der Gleitbahn zu bringen. Um dies zu ermöglichen, kann beispielsweise der

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exzentrische Punkt auf dem rotierenden Antriebsteil oder auf den rotierenden Antriebsteilen zur Rotationsachse hin verschoben werden. In diesem Fall können die Drehteile weiter rotieren ohne deshalb eine Bewegung des Komponentenauflagers zu bewirken. Das Verschieben des vorher exzentrischen Punktes kann mit einer beliebigen Art eines variierbaren Kurbelmechanismus vorgenommen werden, z. B. mit Hilfe eines Mechanismus der bekannten Art, wobei eine exzentrische Büchse auf einer anderen exzentrischen Büchse montiert ist, und die Büchsen so gegeneinander verschoben werden können, daß sich ihre Exzentrizitäten gegenseitig auslöschen.

Alternativ dazu kann der Antriebsblock oder die An-, triebsblöcke auch von einem Kurbelarm angetrieben werden, dessen Achse zur Rotationsachse geneigt ist und diese Achse schneidet. Der Kurbelarm ist dabei entlang der besagten Achse bewegbar, so daß der Hub der mit dem Kurbelarm verbundenen Kurbelstange zwischen einem Maximalwert an einem Ende der Kurbelarmverstellung und Null am anderen Ende der Kurbelarmverstellung variiert werden kann. Ein Kurbelmechanismus dieser Art ist Gegenstand der ebenfalls von der Anmelderin stammenden Britischen Patentanmeldung Nr. 56525/69 (bzw. der entsprechenden DOS Nr. 2 056 773) und wird daher an dieser Stelle nicht weiter beschrieben. Es soll öecLoch festgehalten werden, daß im Eignungsfalle jede der in der erwähnten Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung benutzt werden kann.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform zum Zentrieren des beweglichen Komponentenauflagers können die zwei Gleitbahnen, zwischen denen der Antriebsblock hin- und herläuft bzw. sämtliche Paare solcher Gleitbahnen in eine Fluchtlinie oder parallel zueinander gebracht werden. Bei

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paralleler Ausrichtung zweier Gleitbahnen "bewirkt die Bewegung des Antriebsblockes entlang der Gleitbahnen keine Bewegung des Komponentenauflagers mehr, so daß das Komponentenauflager stationär bleibt, obwohl der Antriebsblock weiterhin hin- und herläuft. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Richtung der normalerweise feststehenden, d.h. nicht mit dem Komponentenauflager verbundenen Gleitbahn verändert, um diese Gleitbahn parallel mit der anderen auszurichten. Dadurch wird eine Verstellung von Teilen auf dem sich bewegenden Komponentenauflager selbst vermiedene

Wo vorzugsweise beide Gleitbahnen geradlinig ausgebildet sind, wird die untere, normalerweise feststehende Gleitbahn so ausgebildet, daß sie um eine Achse kippen kann, die durch die Mitte des Antriebsblockes läuft, wenn der Antriebsblock sich in der Mitte seiner Hin- und Herbewegung befindet. Wenn eine andere Vorrichtung verwendet werden soll, und die zwei zu verschweißenden Komponenten vorher ausgerichtet werden, während sich die Gleitbahnen in Fluchtlinie befinden oder parallel zueinander gestellt sind, dann wird sich die bewegliche Komponente, wenn die untere nicht an der beweglichen Komponente befindliche Gleitbahn gekippt wird, um die Erzeugung von Reibungswärme zu ermöglichen, in einer linearen oder kreisförmigen Kurve bewegen, die asymmetrisch im Hinblick auf die stationäre Komponente ist.

Wie bereits erklärt, wird ein wesentlicher Anteil der Reaktionskräfte der Vorrichtung von den Lagerelementen, die den Weg des Antriebsblockes bestimmen, aufgenommen. In einer Konstruktion, die schematisch in Fig. 3 beschrieben ist, bildet ein Lagerteil 19 eine geradlinige Gleitbahn 20 und weist eine bogenförmige konvexe Oberfläche 21 auf, die mit einer komplementären konkaven Oberfläche einer festen

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Unterlage 22 in Eingriff istj das Lagerglied ist damit kippbar um den gedachten Mittelpunkt dieser komplementären Oberflächen, um so die Gleitbahn 20 zu kippen. Diese Konstruktion, obwohl von einfacher und effektiver Ausbildung, ist nicht leicht herzustellen und in einer alternativen Ausbildungsweise, die leichter herzustellen ist, weist das Lagerglied oder jedes Lagerglied parallel aufwärts gerichtete Stützen auf, eine an jeder Seite, und jede Stütze trägt ein Ende eines mit der Stütze verbundenen Lagerzapfens, der auswärts von der Stütze gerichtet ist. Die zwei Lagerzapfen sind koaxial und bilden zwei Teile einer Welle mit einer zentralen Aussparung, durch welche der Antriebsblock hindurchlaufen kann. Die Lagerzapfen sind so montiert, daß sie ein Schwingen oder Kippen in festen Lagern ermöglichen. Die Achse, um welche das Lagerglied oder jedes der Lagerglieder schwingen oder kippen kann, ist die gleiche, als die der in Pig. 3 "beschriebenen Konstruktion.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wie sie schematisch in Fig. 4 gezeigt ist, ist das Komponentenauflager in Form eines Tisches 24 ausgebildet, an welchem nicht drehbare Klemmbacken 25 fest angebracht sind, welche die zu verschweißende Komponente 26 halten. Die Vorrichtung wird in einer Lage beschrieben, in welcher der Tisch 24 horizontal liegt, Es ist selbstverständlich, daß die Vorrichtung auch so ausgebildet sein kann, daß der Tisch eine andere als die horizontale Lage einnimmt. Der Tisch 24 bildet die Oberseite einer festen Struktur, die sich abwärts und einwärts von gegenüberliegenden Kanten des Tisches erstreckt, so daß in einer Seitenansicht das Komponentenauflager im allgemeinen in der Gestalt eines gleichschenkligen rechtwinkligen Dreiecks erscheint, mit seiner Grundlinie - dem Tisch 24 obenauf. Die geneigten Seiten des Dreiecks stellen dabei die Gleitbahnen 25 dar, die mit dem Antriebsblock in Eingriff

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sind. Die Gleitbahnen bestehen dabei aus Schienen mit T-förmigem Querschnitt mit ihren Stegen in einer gemeinsamen senkrechten Fläche und ihren Planschen außerhalb den Stegen und 45 zur Vertikalen geneigt.

Jede Gleitbahn 25 wird umfaßt von einem hin- und herlaufenden Antriebsblock in der Form eines Blocks 27, der auf einer Seite mit einem T-förmigen Schlitz versehen ist, um die entsprechende Gleitbahnschiene 25 aufzunehmen. Die gegenüberliegende Seite jedes Blockes 27 weist einen ähnlichen Schlitz auf, der aber zum ersten Schlitz in einem relativ kleinen Winkel, z. B. 7° oder 10°, geneigt ist. Der zweite oder äußere Schlitz umfaßt eine feste Leitschiene 28, die gleichfalls zur Gleitbahnschiene 25 des Komponentenauflagers geneigt ist. In der bevorzugten und in Fig. 4· gezeigten Ausführungsform sind die Leitschienen 28 zur Vertikalen in einem kleineren Winkel geneigt, als die Schienen des Komponentenauflagers (die in einem Winkel von 45° zur Senkrechten stehen) . Die Leitschienen 28 definieren feste Bahnen, entlang welcher die Blöcke 27 sich bewegen können. Die Bewegung jedes Blockes 27 entlang seiner Bahn bewirkt, daß sich das Komponentenauflager rechtwinklig zu der Schiene 25 bewegt, die von dem entsprechenden Block umfaßt wird, wobei das Verhältnis aer Entfernung, um die sich Block 27 bewegt, zu der Entfernung, um die sich das Komponentenauflager bewegt, dem Cotangens des Winkels zwischen den beiden Schienen 25 und 28 gleich ist.

Wenn die Blöcke 27 sich in harmonischer Bewegung befinden, deren Phasen quadratförmig versetzt sind, bewegt sich das Komponentenauflager in einer kreisförmigen Bahn. In Praxis ist es jedoch ausreichend, daß die Bewegung der Blöcke eine einfache harmonische Bewegung nur annähert. Die Bewegung

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jedes Blockes 27 kann mit Hilfe einer Kurbelwelle 29 bewirkt werden, die um eine horizontale Achse, normal zur Ebene der Bewegung des Komponentenauflagers rotiert. Der Mittelpunkt jedes Blocks 27 ist drehbar mit einem Ende einer Kurbelstange 30 verbunden. Die Kröpfung der Kurbelwelle ist drehbar mit dem anderen Ende der Stange bei 31 verbunden. Jede Stange 30 liegt ungefähr parallel zu dem dazugehörigen Gleitbahnpaar. In einer alternativen Ausführungsform (nicht gezeigt) werden zwei Wellen angewendet, deren Achsen in einer gemeinsamen horizontalen Ebene liegen, die entweder etwas oberhalb des Tisches 24 liegt oder etwas oberhalb der Höhe der Welle 29.

Um eine Ausrichtung der Komponenten zu ermöglichen, ist die Kröpfung vorzugsweise so ausgebildet, daß sie so lange verstellt werden kann, bis ihre Achse koaxial mit der Rotationsachse der Kurbelwelle 29 liegt, während die Kurbelwelle weiterhin rotiert. Dabei können Apparate der Art benutzt werden, wie sie in unserer bereits erwähnten Anmeldung Nr. 56525/69 beschrieben werden.

In einer alternativen Ausführungsform, wie sie in der i'ig. 4 beschrieben ist, ist die Kurbelwellenkröpfung nicht einstellbar, sondern hat eine feste Versetzung zur Rotationsachse. In einer modifizierten Vorrichtung ist die Kröpfung als exzentrischer Kurbelwellenzapfen ausgebildet, der in einen Schlitz in einer quer liegenden Verbreiterung in einem Ende der Kurbelstange eingreift, die mit dem Kurbelzapfen verbunden ist, um den Antriebsblock anzutreiben. Die Bewegung der Stange ist beschränkt auf eine geradlinige Bahn und der Schlitz liegt im rechten Winkel zu dieser Bahn. Mit dieser Anordnung kann jeder Antriebsblock eine wirkliche einfach-harmonische Bewegung ausführen. In einer anderen Aus-

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führungsform, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist, weist der Kurbelwellentrieb 32 (gleichwertig mit der Kurbelwelle 29) einen exzentrischen Kurbelwellenzapfen 33 auf, der in ein mittig angeordnetes Loch im Folgeteil 34 eingreift, das im allgemeinen dreieckig ausgebildet ist. Zwei Ecken des dreieckigen Folgegliedes sind drehbar verbunden mit den Stangen 30, die jeweils mit den Antriebsteilen 27 verbunden sind, während die dritte Ecke des Folgeteils weiter entfernt vom Kurbelwellenzapfen als die anderen beiden Ecken drehbar verbunden ist mit einem Block 35» dessen Bewegungsbahn beschränkt ist auf die Hin- und Herbewegung zwischen zwei parallel angeordneten Leitschienen 36, wobei die Bahn der Hin- und Herbewegung mit der Rotationsachse des Kurbeltriebs 32 fluchtet. In einer modifizierten Anordnung, wie sie in Fig. 7gezeigt ist, ist Block 35 u£Ld die parallelen Leitschienen 36 weggelassen, und die dritte Ecke des Folgeteils ist nun drehbar mit einem Ende einer Stange 37 verbunden, die sich im allgemeinen rechtwinklig zu der Linie zwischen der Achse des Kurbeltriebs 32 und der dritten Ecke des Folgeteils erstreckt. Das andere Ende der Stange 37 ist drehbar mit einer festen Unterlage 38 verbunden. Anstatt, daß daher die dritte Ecke des Folgeteils gezwungen wird, auf einer geraden Linie hin- und herzulaufen, ist sie nun darauf beschränkt, entlang einer leicht gekurvten, gebogenen Bahn sich zu bewegen, die einer geraden Linie nur angenähert ist.

Bei Vorliegen eines Kurbeltriebes mit fester Exzentrizität sind die Leitschienen 28 normalerweise so angeordnet, daß ihre Lage einstellbar ist, um sie parallel mit den entsprechenden Gleitbahnen 25 auszurichten. Eine Einstellung dieser Art wurde bereits oben in Bezug zu Fig. 3 beschrieben. In dem Maße, wie der Winkel zwischen Gleitschiene 28 und Gleitschiene 25 abnimmt, nimmt auch die Amplitude der Bewe-

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gung des Komponentenauflagers ab, und wenn die Schienen parallel zueinander ausgerichtet sind, hört das Komponentenauflager völlig auf, sich zu bewegen, obwohl die Blöcke 27 sich weiterhin hin- und herbewegen.

Um die Winkelveränderung zwischen den Leitschienen 28 und 25 zu erleichtern, ist der Block 27 aus mehreren Teilen zusammengesetzt, so daß diejenigen Teile des Blocks, die die verstellbaren Schienen umfassen, in einer komplementären Art und Weise zueinander verstellt werden können. In einer Ausbildungsweise, wie sie in Fig. 8 gezeigt ist, besteht jeder Block 27 aus zwei Teilen 39 und 40, von denen jeder einen T-förmigen Schlitz aufweist und ein Paar von in einer Entfernung voneinander angeordneten Laschen. Die Laschen 41 des Teiles 39 liegen zwischen den Laschen 42 des Teiles 40 und ein Gelenkbolzen 43,der normal zu der Längsachse der T-förmigen Schlitze liegt, erstreckt sich durch die-vier Laschen 41 und 42. Der mittlere Teil des Bolzens 43 zwischen den Laschen erstreckt sich durch ein Ende der Kurbelstange 30, deren anderes Ende so mit dem Kurbelwellentrieb verbunden ist, wie bereits beschrieben wurde. Wenn die Führungsschienen 28 verstellt werden, drehen sich die Teile 39 und 40 des Blocks automatisch entsprechend der Lage der Schienen mit.

Jede Leitschiene 28 erstreckt sich längs der geraden Kante eines segmentförmigen Lagerteils, dessen konvexe bogenförmige Seite gleitbar gegen eine komplementäre konkave Oberfläche eines festen Gegenlagers abgestützt ist. Die Anordnung ist dabei eine solche, daß die Rotationsachse jedes Lagerteils mit der Achse des Gelenkbolzens des dazugehörigen Blocks übereinstimmt, wenn sich der Block in der Mittellage seiner Bewegung befindet. Eine solche Anordnung ist in der Fig. 3 beschrieben.

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Für das Schwingen oder Kippen der segmentförmigen Lagerteile können alle geeigneten Mittel vorgesehen werden, es ist jedoch oft wünschenswert, daß diese Bewegung schnellstens vonstatten geht, so daß die zu verschweißenden Komponenten in kürzester Zeit von ihrer relativen Lage zueinander, die sie zur Erzeugung der Reibungswärme einnehmen, in die Lage gebracht werden, die zum Verschweißen nötig ist. Jedes Lagerteil kann daher geschwungen oder gekippt werden mittels einer pneumatischen oder hydraulischen Kolben/Zylinder-Einheit, die zwischen dem Lagerteil und einer festen Unterstützung verankert ist. Falls gewünscht, kann die Bewegung der zwei Lagerteile so koordiniert werden, daß sie gemeinsam bewegt werden. Dies kann mittels einer Gelenkverbindung, einer Zahnstangenvorrichtung oder einer anderen geeigneten Koppelung bewirkt werden. In jedem Fall ist die Bewegung der Lagerteile vorzugsweise durch einstellbare Anschläge begrenzt.

Zahlreiche Modifikationen sind möglich. Z. B. sind die bisher beschriebenen Blocks meistens in gleitender Berührung mit den Schienen; Rollenlager können zwischen Blöcke und Schienen eingeführt werden. Weiterhin kann bei dem Vorrichtungstyp, bei welchem der Winkel zwischen den Gleitbahnen variiert werden kann, dieses ersetzt werden durch Einstellen des Winkels zwischen zwei gegeneinander drehbaren Teilen eines jeden Blocks, vorausgesetzt, daß jedes Blockteil so mit der entsprechenden Schiene verbunden ist, daß es in einer bestimmten Winkelbeziehung dazu bleibt. Daher kann jede Gleitschiene frei schwingend oder kippbar ausgebildet sein, während die beiden Teile eines jeden Blocks mittels einer hydraulischen Kolben/Zylinder-Einheit eingestellt werden können.

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Es kann weiterhin wünschenswert sein, oder in einigen Ausführungsformen nötig, die Bewegungsmöglichkeiten des Komponentenauflagers weiter zu beschränken, so daß es nicht um eine Achse oder achsenparallel zum Drehbolzen 43 kippen kann.

Eine spezielle Vorrichtung zur Durchführung dieser zusätzlichen Zwangsführung ist in Fig. 9 dargestellt. In dieser Figur ist das Komponentenauflager 44 mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden parallelwandigen Schlitz 45 versehen. Ein Gleifbolzen 46 ist in Längsrichtung im Schlitz bewegbar. Ein zweiter Gleitbolzen 47, im rechten Winkel zum ersten, ist mit seinem Mittelpunkt an den Mittelpunkt des ersten Gleitbolzens 46 geschweißt, so daß die zwei Gleitbolzen zusammen eine X-förmige Kupplung bilden. Der zweite Gleitbolzen 47 ist in Längsrichtung zwischen festen Schienen 48 bewegbar. Die Vorrichtung ist daher ähnlich einer Oldham-Kupplung.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform, wie sie in Fig. 10 gezeigt ist, ist die Bewegung des Komponentenauflagers 49 durch eine Gelenkanordnung mit zwei Paaren von Gelenken beschränkt. Jedes der zwei Gelenke 50 des ersten Paares ist drehbar mit einem Ende des Komponentenauflagers 49 verbunden, wobei die zwei Drehpunkte in einigem Absband voneinander angeordnet sind. Die Verbindungsglieder sind parallel miceinander und von _t ^r;lsicher Länge und ihre Enden, die weiter von dem KomponentenaiLflager 49 entfernt sind, sind drehbar an entsprechend voneinandex· entfern ton i^:-Link ten an einem Arm eines L-förmigen Zwischengliedes 51 befestig-·:. Es wird dadurch eine Parallel-Kupplung gebildet, Uu- der; i : ■ ponentenant'lager h ' erlaubt, sich entlang einer bo^enfö'rüiL: -■;; Balm relativ zum l'.wischenglied 51 zu bewegen, d:.^; ο aber <->:nt·

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Kippbewegung zwischen dem Komponentenauflager -und dem Zwischenglied verhindert. Der andere Arm des Zwischengliedes 51 ist mit einem festen Auflager 52 über das zweite Paar von Gelenken 53» die im wesentlichem im rechten Winkel zum ersten Paar 50 gerichtet sind, verbunden und die ein zweites Parallelgelenk ähnlich dem. ersten Gelenkpaar darstellen.

Einer der Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die relativ großen Eeaktionskräfte, die durch den Reibungswiderstand der Bewegung des Komponentenauflagers während der Wärmeerzeugung auftreten, zum größten Teil über die Blöcke auf die Leitschienen und Lagerglieder übertragen werden und somit auf die festen Auflager, anstatt auf die Kurbelwellen und Kurbeltriebe. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Amplituden der Bewegung der Blöcke oder der anderen Antriebsglieder wesentlich größer sind, verglichen mit denen der Bewegung des Komponentenauflagers, und daß somit die Kräfte, die nötig sind, um die Antriebs glieder zu bewegen, entsprechend reduziert sind.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 11 und 12 beschrieben. Die Komponenten 51 und 52, die zusammengeschweißt werden sollen, sind in den nicht drehbaren Klemmbacken 53 und 54- festgehalten. Klemmbacke 53 ist auf der Oberseite eines Trägers montiert, der sich lediglich entlang eines geradlinigen Weges relativ zum festen Rahmenwerk 56 des Apparates bewegen kann. Mittel (nicht gezeigt) sowie pneumatische KoIben/Zylinder-Einheiten sind zwischen dem Träger 55 und dem Rahmenwerk 56 angebracht, um den Träger nach rechts zu drücken, wie in Fig. 11 gezeigt ist.

Die .Klemmbacke 54- ist auf einem Tisch 57 befestigt, der. Teil eines beweglichen Komponentenauflagers ist. Das

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Komponentenauflager beinhaltet ebenso eine senkrechte Platte 58 und Gegenstütze 59 für den Tisch 57· Die Ebene, in welcher die gegeneinander reibenden Flächen der Komponenten 51 und 52 liegen, ist ebenso die Mittelebene der Platte 58· Damit der Hassenschwerpunkt des Komponentenauflagers in der Mitte der Platte zu liegen kommt, ist ein Gegengewicht 60 vorgesehen, das sowohl Masse als auch Form des Tisches 57 und der Gegenstütze 59 dupliziert. Eine Klemmbacke 61 ist als Gegengewicht für die Klemmbacke 54 vorgesehen und während des Betriebes wird ein weiteres Gegengewicht 62, das ähnlich zur Komponente 52 ist, in der Klemmbacke 61 befestigt.

Eine sich nach unten erstreckende Verlängerung 63 der Platte 58 weist eine rechteckige Aussparung 64 auf, deren untere und obere Kanten als Gleitbahnen ausgebildet sind, in welche ein Antriebsglied eingreift, das im allgemeinen als rechteckige Platte 65 ausgebildet ist. Ein Loch 66 von der Form eines Schmetterlingsflügels ist in der Mitte der Platte 65 ausgespart und beinhaltet teilweise sphärisch ausgeformte Partien, die zwei halbsphärische Lagerfutter 67 aufnehmen. Die gegenüberliegenden Flächen des Lagerfutters 67 umfassen gleitend die gegenüberliegenden Seiten eines Führungsgliedes 68, das auf der Welle 69 befestigt ist. Die Welle 69 ist in Teilen des Rahmens 56 drehbar gelagert. Eine Exzenterscheibe 70 auf der Welle 69 ist mit einer hydraulischen Kolben/Zylinder-Einheit (nicht gezeigt) oder anderen Mitteln verbunden, die das Führungsglied 68 befähigen, sich innerhalb kürzester Zeit von einer geneigten Lage, wie sie in der Fig. 12 gezeigt ist, in eine horizontale Lage umzustellen.

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Die Anordnung ist eine solche, daß, wenn das Führungsglied 68 geneigt ist und die Platte 65 damit gezwungen wird, sich hin- und herzubewegen, folgt die Platte 65 der neigung des IFührungsglieds 68 und zusätzlich zu dieser hauptsächlichen horizontalen Komponente der Bewegung "besteht eine kleine vertikale Bewegungskomponente. Diese vertikale Komponente wird auf das Komponentenauflager durch die Gleitbahnen übertragen, wie sie durch die oberen und unteren Kanten der Aussparung 64 gebildet werden. Die Amplitude der ver tikalen Komponente der Bewegung variiert mit der Neigung des Führungsgliedes 68; und wenn das Führungsglied horizontal ge richtet ist, wird die vertikale Bewegung des Komponentenauflagers gleich Hull, obwohl die Platte 65 weiterhin in Bewegung ist.

Die Hin- und Herbewegung der Platte 65 wird bewirkt durch einen Arm 71» der sich von einer Seite der Platte erstreckt und der einen Lagerflansch 72 an seinen anderen Ende trägt. Der Flansch 72 wird umfaßt von den gegenüberliegenden Flächen eines Paares halbsphärischer Lagerfutter 73» die ähnlich zum Futter 67 ausgebildet sind und in halbsphärischen Lagersitzen eines L-förmigen Antriebskörpers 74- befestigt sind. Der Antriebskörper 74· ist so befestigt, daß er sich entlang einer kreisförmigen Bahn, ohne zu rotieren, bewegen kann. Dafür sind seine Arme drehbar mit einem Paar ähnlicher Exzentrizitäten 75 mit festliegender Exzentrizität verbunden, deren Mittelpunkt drehbar mit einem Kurbeltrieb 76 derselben Exzentrizität verbunden ist. Es soll festgestellt werden, daß mit Hilfe einer solchen Vorrichtung die horizontalen Bewegungskomponenten des Antriebskörpers 74·» sinusförmig sind, auf den Arm 71 übertragen werden.

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Eine ähnliche Antreibvorrichtung, wie o"ben beschrieben, ist zusätzlich an einer Seite der Platte 58 angebracht. Ähnliche Teile weisen dieselben Bezugsziffern auf, jedoch wurde ein Index (') hinzugefügt. Es wird festgestellt, daß der Arm 71' bei den Antriebsvorrichtungen auf der Seite der Platte 58 gemeinsam ist. Die Anbringung von doppelten Antriebsmitteln auf der Seite der Platte dient dazu, das Komponentenauflager zwangsweise gegen Kippen zu schützen und vermeidet daher die notwendige Anwendung von Behelfsmitteln, wie sie in den Fig. 9 und 10 dargestellt sind.

Wenn die Führungsglieder 68 und 68' alle in demselben Winkel geneigt sind, wird das Komponentenauflager eine kreisförmige Bahn ohne Rotation ausführen. Wenn jedoch das Führungsglied 68 eine unterschiedliche Neigung zum Führungsglied 68' aufweist (und die Neigung jedes der Führungsglieder 68' muß immer gleich der des anderen Führungsgiiedes sein), dann wird das Komponentenauflager einem elliptischen oder sogar geradlinigen Weg folgen. Gleichermaßen, wenn keines der Führungsglieder 68, 68' geneigt ist, wird das Komponentenauflager in Ruhe bleiben.

Die Ausbildung des Antriebskörpers 74- ist ebenfalls wichtig, da die Mittelpunkte jedes Lagerfuttersatzes 73 und 73' auf einer Linie zwischen dem Mittelpunkt des antreibenden Kurbeltriebs 76 und einer der Exzentrizitäten 75 liegen müssen, wobei die Entfernung vom Mittelpunkt dieser Exzentrizität zweimal die Entfernung vom Mittelpunkt des Kurbeltriebs sein soll. Mit Hilfe dieser Vorrichtung ist es möglich, alle nicht ausbalancierten Kräfte auf ein Minimum zu reduzieren. Für diesen Zweck sind drei Gegengewichte von gleicher Masse vorgesehen, die jeweils an den Exzentrizitäten 75 und der Treibkurbel 76 befestigt sind. Die Masse der drei Gegen-

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gewichte zusammen genommen entspricht derjenigen des Antriebskörpers 74-, so daß der Mittelpunkt der Masse der Gegengewichte kombiniert mit dem Antriebskörper fest bleibt. Das Massenzentrum des Antriebskörpers liegt vorzugsweise in einer mittleren Ebene der Platte 58 und jedes Gegengewicht ist vorzugsweise in zwei Teile geteilt, wovon sich jedes auf einer Seite des Antriebskörpers 74- befindet, so daß ihr Massenmittelpunkt in derselben Ebene liegt.

Weitere Mittel sind vorgesehen, um diejenigen Kräfte zu kompensieren, die durch die schnelle Hin- und Herbewegung des Komponentenauflagers entstehen.

In einer bevorzugten Konstruktion ist ein Gegengewicht in einer parallelen, aber etwas entfernten Ebene von der Ebene, in welcher das Komponentenauflager bewegt, angebracht, und das Gegengewicht ist mit dem Komponentenauflager mittels eines Kupplungsgliedes so gekuppelt, daß eine mittlere Stelle stationär bleibt, und jede Verlagerung des Komponentenauflagers eine Verlagerung des Gegengewichts in die entgegengesetzte Richtung bewirkt. Wenn der Drehpunkt des Kupplungsgliedes im Zentrum dieses Kupplungsgliedes liegt, ist die Verlagerung des Gegengewichts gleich der des Komponentenauflagers. Wenn der Drehpunkt jedoch näher am Komponentenauflager liegt, dann wird die Verlagerung des Gegengewichtes um einen konstanten Faktor größer sein als die Verlagerung des Komponentenauflagers und die Masse des Gegengewichtes kann entsprechend verringert werden.

In der speziellen Ausführungsform, wie sie in den Fig. 11 und 12 gezeigt ist, ist das Komponentenaufläger zwischen zwei feststehenden Unterstützungsplatten 77 befestigt, die,parallel zueinander sind und in Richtung der Bewegung

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des Komponentenauflagers angeordnet. Es sind vier Gegengewichte 78 vorgesehen, zwei hinter jeder der Unterstützungsplatten 77 und. jeweils eines auf jeder Seite der benachbarten Abstützungen 59 oder 60.

Jedes der Gegengewichte 78 ist mit der Platte 58 des Komponentenauflagers durch zwei Kupplungsglieder verbunden. Jedes Kupplungsglied besteht aus einer starken Stange 79, die mit Verbreiterungen 80 und 81 an ihren Enden versehen ist und einer Verbreiterung 82 in der Nähe ihres Mittelpunktes. Jede dieser Verbreiterungen 80, 81 und 82 ist mit einer teilweise sphärischen Lageroberfläche versehen. Die Verbreiterung 82 ist in einer Lagerbüchse einer zum Eahmen gehörigen Unterstützungsplatte 77 gelagert, so daß das Kupplungsglied um einen Punkt in der Nähe des Lagermittelpunktes schwingen kann. Jede der Verbreiterungen 80 und 81 ist in einem Lagerblock gelagert, der sich je nachdem im Gegengewicht 78 oder in der Platte 58 befindet.

Jeder der Lagerblocks in den Platten 58 ist in einer Richtung normal zur Plattenebene beweglich. Daher schwingt jedes der Kupplungsglieder in etwa um seinen Mittelpunkt, wenn das Komponentenauflager in irgend eine Richtung verlagert wird und bewirkt, daß sich das Gegengewicht, an welches es gekoppelt ist, in die entgegengesetzte Richtung bewegt.

Zusätzliche Gewichte 83 sind lösbar mit den Gegengewichten 78 verbunden, um Gewichtsunterschiede der Klemmbakken 54 und 61 bzw. der Komponenten 52 und 62 zu kompensieren.

Dieses System der Koppelung einer oder mehrerer Gegengewichte an das Komponentenauflager kann in jeder Aus-

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führungsform des Reibschweißapparates ,in welchem sich das Komponentenauflager in einer Linie oder Ebene parallel mit den zu verschweißenden Flächen bewegt, benutzt werden.

Weil sich die Bewegungen des Komponentenauflagers und des Gegengewichts oder jedes Gegengewichts miteinander spiegeln, ist es ebenfalls möglich, das Gegengewicht oder eines der Gegengewichte anzutreiben, wobei das Komponentenauflager und jedes andere Gegengewicht oder weitere Gegengewichte von dem angetriebenen Gegengewicht bewegt werden. Es ist dies ein Beispiel für eine Ausführungsform der Erfindung, wie sie bereits oben erwähnt wurde, wo festgestellt wurde, daß eine Gleitbahn so mit dem Komponentenauflager gekoppelt sein kann, daß die Bewegung des einen die Bewegungen des anderen spiegelt. Diese Anordnung ist jedoch gewöhnlich weniger zufriedenstellend als diejenige, in welcher das Komponentenauflager direkt angetrieben wird. Da sich die Reaktionen auf die Lager verstärken und übermäßig groß werden, wenn ein Gegengewicht angetrieben wird, dieses Gegengewicht das Komponentenauflager antreibt, welches wiederum ein weiteres Gegengewicht bewegt.

Obwohl die beschriebene Vorrichtung benutzt wird, um zwei Komponenten zusammenzuschweißen, soll festgestellt werden, daß die Vorrichtung ebenso zum gleichzeitigen Zusammenschweißen mehrerer Komponentenpaare geeignet ist, wobei eine Komponente eines jeden Paares durch das bewegliche Komponentenauflager unterstützt wird.

Jedes der in Bezug auf die Zeichnungen beschriebenen Apparateteile kann natürlich ebenso in Reibschweißvorrichtungen verwendet werden, deren Rest im wesentlichen von konventioneller Konstruktion ist.

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Im allgemeinen wird ein zweites Komponentenauflager vorgesehen sein, das normalerweise die andere oder die anderen Komponenten stationär hält und die nicht-drehbare Spannbacken oder eine ähnliche Vorrichtung aufweist, die derjenigen des beweglichen Komponentenauflagers ähnelt. Ebenso werden Mittel vorgesehen sein, um die Komponenten zusammenzupressen, einmal während der Erzeugung der Reibungswärme und ein anderes Mal während des darauffolgenden Schweißvorgangs. tTblicherweise wird das stationäre Komponentenauflager gegen das bewegliche Komponentenauflager mit Hilfe einer hydraulischen Kolben/Zylinder-Einheit angepreßt, obwohl es ebenso möglich ist, das bewegliche Komponentenauflager gegen das stationäre zu pressen. In jedem Fall ist es nötig, geeignete Lagerungen vorzusehen, um die Axialdrücke aufzunehmen, die auf das bewegliche Komponentenauflager einwirken. Die Lage der hydrostatischen Lager ist mit strichpunktierten Linien 84 in der Fig. 11 angezeigt.

In einer typischen Ausführungsform der Erfindung, von der Art, wie sie in den Fig. 11 und 12 gezeigt ist, bewegt das Komponentenauflager eine zu verschweißende Metallkomponente auf einer Bahn von 3 »18 mm Radius mit einer Geschwindigkeit von 3000 Umläufen per Minute, während eine Kraft von etwa fünf Tonnen die Komponenten 51 und 52 während der Erzeugung von Reibungswärme zusammenpreßt.

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Claims

- 27 Ansprüche

1. Vorrichtung zum Reibungsschweißen durch "translatorische Bewegung einer von zwei zu verschweißenden Komponenten zur Erzeugung von Reibungswärme, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antriebsteil auf einer Gleitbahn hin- und herbewegt wird, wodurch eine zweite an dem Antriebsteil anliegende und zur ersten Bahn in einem Winkel kleiner als 45 geneigte Gleitbahn quer zur Bewegungsrichtung des Antriebsteils und mit einer kleineren Amplitude als dieses hin- und herbewegt wird und mit dieser zweiten Gleitbahn das Auflager für die Komponente gekoppelt ist, das somit entsprechende Bewegungen ausführt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gleitbahn fest mit dem Auflager verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heigung der zweiten Gleitbahn zur ersten bis O⁰ einstellbar ist, wodurch die Amplitude der Hin- und Herbewegung des Auflagers ebenfalls bis Null veränderbar ist.

4-. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3? dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gleitbahn durch ein Teil mit parallelen äußeren Führungsflachen gebildet wird, die durch das Antriebsteil umfaßt werden.

5· Vorrichtung nach einem der vorauf gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gleitbahn im Abstand voneinander angeordnete parallele SHihrungsflachen aufweist, zwischen denen der Antriebsteil läuft.

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6. Vorrichtung nach einem der vorauf gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil mit einer Exzenterkurbel verbunden ist, deren Exzentrizität bis auf Null verstellt werden kann, so daß die Hin- und Herbewegung des Antriebsteils ebenfalls bis auf Null verstellt werden kann.

7· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei ähnliche erste und zwei ähnliche zweite Gleitbahnen sowie zwei Antriebsteile vorgesehen sind, die so auf das Auflager einwirken, daß die Hin- und Herbewegung in wechselseitig aufeinander senkrecht stehenden Eichtungen erfolgt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7»dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsteile mit dem gleichen Antrieb gekoppelt sind, wobei sie sich mit derselben Frequenz hin- und herbewegen.

9- Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß je drei Paare von Gleitbahnen mit entsprechenden Antriebsteilen vorgesehen sind, wovon zwei Paare parallel arbeiten.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gegengewicht für das Komponentenauflager vorgesehen ist, welches durch eine Koppelung mit dem Komponentenauflager in einer solchen Art und Weise verbunden ist, daß Bewegungen des Komponentenauflagers mit Hilfe eines Gegengewichts gespiegelt bzw. ausbalanciert werden.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auch das Auflager für die zweite zu ver-

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schweißende Komponente in der gleichen Weise, wie das erste Auflager bewegt wird, wobei die Bewegungen gegeneinander verlaufen.

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