DE2263068A1 - Elektroschweisseinheit - Google Patents

Description

DR. MÜLLER-BORE DIPL-PHYS. DR. MAN ITZ DIPL-CHEM. DR. DEUFEL DIPL-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. G RAM KOW

PATENTANWÄLTE

München, den 22.12.1972 W 1067 - Erb

Andre Wack, 109, rue Haxo, Paris 20 Andre Cosset, 1-15', rue de la Uoue-BAGETOEEI (Seine-Saint-Denis) Robert BEZICOT, 48*, rue Joseph Fouriaux, ANTONY,Hauts-de-Seine

Elektroschweißeinhoit

Die Erfindung betrifft allgemein Punktschweißeinheiten, die auf bekannte Weise insbesondere zum Verschweißen von.Blechen für Karosserien u.a. verwendet werden.

Es sind bereits derartige Vorrichtungen bekannt, die im wesentlichen, einen Transformator mit einem magnetischen Kreis, einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung besitzen, die an ihrem Ausgang biegsam mit einem Schweißkopf verbunden ist, der eine Schweißelektrode besitzt. Eine derartige Einheit wird Schweißeinheit zur Einfachpunktschweißung genannt.

Derartige Einheiten werden auch mit zwei Schweißköpfen ausgeführt. Diese·werden Schweißeinheiten zur Doppelpunktschweißung genannt.

30 9 8 27/0846 . ' ~²~

Or. Manitz · Dr. Deufel · Dipl.-Ing. Finsterwald Dipl.-Ing. Grämkow

8 München 22, Robert-Koch-StraSe 1 7 Stuttgart-Bad Cannstalt, Marktstraße 3

Telefon (OSHS 293645, TeIeK 5-22050 mbpat Tolafan (07Π) 267361

Bank: Zentralkaise Bayer. Volkebtnken. München, Kto.-Nr.9822 Postcchedc: Manch·» 85495

Diese Schweißeinheiten sind auf bekannte Weise an einem Rahmen befestigt und ihre beweglichen Schweißköpfe sind mit Antriebseinrichtungen verbunden, durch die sie linear und unveränderlich von einer eingezogenen Ruhestellung in eine vorgeschobene Arbeitsstellung bewegt werden können, in der sie mit den zu schweißenden Blechen in Berührung gebracht werden.

Bei den gegenwärtig bekannten Schweißeinheiten werden zwei Arten unterschieden. Bei der ersten Art sind der oder die Schweißköpfe an den Enden von in den magnetischen Kreis des Transformators eingelassenen und den Sekundärkreis bildenden Stangen angebracht, die linear zwischen einer eingezogen Ruhestellung und einer vorgeschobenen Arbeitsstellung durch geeignete Einrichtungen, Kolben-Zylinder-Einheiten oder andere, beweglich sind.

Bei der zweiten Art von Schweißeinheiten, ebenfalls zur Einfachpunlctschweißung oder zur Doppelpunktschweißung sind die Ausgänge des Sekundärkreises biegsam durch einen Shunt mit Schweißköpfen verbunden, die sich außerhalb des Transformators befinden und mit Antriebseinrichtungen, beispielsweise Kolben-Zylinder-Einheiten, verbunden sind, die starr an einem Gehäuse befestigt sind. Dieses Gehäuse ist ferner so ausgebildet, daß es die Befestigung der Schweißeinheit gestattet.

In beiden Fällen ist die Verwendung der Schweißeinheiten insbesondere dadurch beschränkt, daß die Schweißköpfe und damit die Elektroden eine feste Ausrichtung haben, die nicht ohne weitgehende Umänderungen verändert werden kann.

Nun kommt es jedoch häufig vor, daß der Schweißbereich der Bleche oder anderer zu verbindender Teile aufgrund deren Ausbildung (geneigte Ebenen, abgerundete Teile u.s.w.) zu der Achse der Schweißköpfe nicht senkrecht ist.

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Aufgrund dieser Anordnungen· der Schweißungen, die somit unter ungünstigen Bedingungen ausgeführt werden, wird die erforderliche Sicherheit nicht gewährleistet.

Ziel der Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile zu beseitigen. Zu diesem Zweck wird eine Ausrüstung von Schweißeinheiten vorgeschlagen, die neben einer besonders einfachen Ausführung die Bildung von Schweißeinheiten gestattet, die sehr vielseitig verwendbar sind.

Die erfindungsgemäße Elektroschweißeinheit., die im wesentlichen aus einem zwischen einem oberen und einem unteren Gehäuse eingeklemmten Transformator mit einer mit einer Stromquelle zu verbindenden Primärwicklung und einem Sekundärkreis besteht, der mit mindestens einem über beigegebene Antriebseinrichtungen bewegbaren Schweißkopf elektrisch verbunden ist, der seinerseits mit der Stange einer zum Antrieb dienenden Kolben-Zylinder-Einheit, deren Zylinder von dem Rahmen der Einheit getragen wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß das obere Gehäuse für die lösbare Abringung eines Halters für eine Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet ist, der Befestigungseinrichtungen besitzt, die so ausgerichtet sind, daß die Achsen des Schweißkopfes und der Kolben-Zylinder-Einheit zu der Ebene des Schweißbereichs im wesentlichen senkrecht sind.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung besitzt die Schweißeinheit zur Einfach- oder Doppelpunktschweißung Schweißköpfe, die an den Endteilen von zwei Hebel vorgesehen sind, die an einer Achse, die von einer an dem unteren Gehäuse befestigten Gabel getragen ist, angelenkt sind und an den jeweiligen Enden mit einer Antriebseinrichtung,-beispielsweise einer Kolben-Zylinder-Einheit, verbunden sind, wobei die aus den Hebeln, der Kolben-Zylinder-Einheit und dem Schweißkopf bestehende Einheit gegen die Vertikale ver-

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schwenkbar ist und die Köpfe nach der Art von Zangen zwischen zwei äußeren Stellungen beweglich sind, die durch einen geeigneten, an dieser Gabel angebrachten Anschlag begrenzt sind.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die elektrische Verbindung zwischen einem Ausgang der Sekundärseite und einem Schweißkopf durch flüssiges oder pulverförmiges Metall gewährleistet, das in einer Kammer einer auf dem Ausgang der Sekundärseite verschiebbar montierten Buchse angeordnet ist.

Aufgrund diesen sehr einfachen Anordnungen besitzt die erfindungsgemäße Schweißeinheit verglichen mit den derzeit bekannten Schweißeinheiten zahlreiche Vorteile.

Eine vielseitige Verwendbarkeit erhält man dadurch, daß die Schweißköpfe in kürzester Zeit geschwenkt werden können, indem einfach ein Halter für die Kolben-Zylinder-Einheit durch einen anderen ersetzt wird, der für die durchzuführende Schweißarbeit geeignet ist.

Infolgedessen können die Schweißköpfe bei jeder Neigung oder jeder Form des unter die Schweißköpfe gebrachten Schweißbereichs senkrecht oder im wesentlich senkrecht zu dem betreffenden Schweißbereich ausgerichtet werden.

Die unter diesen Bedingungen ausgeführten Schweißungen gestatten die Verbindung von Teilen unter allen erforderlichen Sicherheitsbedingungen und mit einer hohen Arbeitsfrequenz.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen,

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wobei auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schweißeinheit zur Doppelpunktschweißung,

3Pig. 2 eine Seitenansicht dieser Einheit, Fig. 3 eine Vorderansicht,

Fig. 4- eine Ansicht von unten in Richtung des Pfeils F von Fig. 2,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Einzelheit eines Halters für die Kolben-Zylinder-Einheit,

Fig. 6 und 7 Darstellungen der verschwenkbaren, Zangen bildenden Schweißköpfe in zwei verschiedenen Stellungen,

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer elektrischen Verbindung der Sekundärseite mit einem Schweißkopf und

Fig. 9 eine schematische Darstellung einer Anwendung dieser elektrischen Verbindung.

Bei der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Aus-' führungsform handelt es sich um eine Elektroschweißeinheit zur Doppelpunktschweißung. Diese besteht im wesentlichen aus einem Transformator 10 von der allgemeinen Form eines Parallelepipeds, der an seinen Seitenflächen durch ein oberes Gehäuse 11 und ein unteres Gehäuse 12 abgegrenzt ist, wobei diese Gehäuse durch Zugstangen 13 miteinander verbunden sind.

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Das untere Gehäuse besitzt die Ausgänge 15, 16 der Sekundärseite, die elektrisch durch einen Shunt 17, 18 mit Schweißköpfen 19, 20 verbunden sind, deren jeder mit einer Schweißelektrode 21, 22 versehen ist.

Diese Schweißelektroden sind am Endteil einer Stange 23 einer Kolben-Zylinder-Einheit 24 angebracht. Das Ende des Zylinders diesel¹ Kolben-Zylinder-Einheit 24 ist mit einem Bolzen 25 versehen, der mit einer Mutter 26 die Befestigung der Kolben-Zylinder-Einheit an einer unteren Verbindungsplatte 27 eines insgesamt mit 28 bezeichneten Halters gestattet.

Dieser Halter besitzt eine obere Verbindungsplatte 30, die zur Befestigung dieser Einheit an einem Träger 31 des oberen Gehäuses dient.

Durch Stifte 35 (auf Fig.1 in unterbrochener Linie dargestellt), die zum Teil in den Träger und zum Teil in die obere Platte eintreten, wird zweckmaßigerweise das obere Gehäuse gegenüber dem unteren Gehäuse verriegelt, so daß Verschiebungen dieser Elemente zueinander verhindert werden. Die Verbindung des Halters der Kolben-Zylinder-Einheit mit der oberen Platte wird durch Bolzen 36 gewährleistet, die eine einfache Auskuppelung des Halters gestatten.

Es ist ein Satz von Halters für KoIben-Zylinder-Einheiten vorgesehen. Jeder von ihnen ist so ausgebildet, daß er eine oder mehrere Ausrichtungen der aus Kolben-Zylinder-Einheit und Schweißkopf bestehenden Einheit zuläßt.

Wie insbesondere in Fig. 2 sichtbar ist, besitzt der Halter 28 der Kolben-Zylinder-Einheit am äußeren Bereich der unteren Platte eine Bearbeitung, die einen Radius R bildet, der Bewegungen der Kolben-Zylinder-Einheit in einer mit den

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Pfeilen F1 dargestellten Ebene gestattet, in der die Achsen, der Schweißköpfe gegen die Achse des Transformators konvergierend oder divergierend ausgerichtet werden können.

Aussparungen 4-0, die in der unteren Platte des Halters vorgesehen sind, gestatten derartige Schwenkbewegungen.

Wenn es sich um Schweißeinheiten zur Doppelpunktschweißung handelt, kann der Schritt P.(vgl. insbesondere Fig. 3 und 5) zwischen zwei Zylindern von Kolben-Zylinder-Einheiten 24 auf einfache Weise mittels Langlöcher 41,42 geändert werden, die in der unteren Platte eines hierzu ausgebildeten Halters 28A vorgesehen sind.

Wenn der unter die Schweißköpfe 21, 22 gebrachte Schweißbereich Z (Fig.3) der Bleche T, T¹ stark.geneigt ist, wird der montierte Halter für die Kolben-Zylinder-Einheit abgenommen und durch einen anderen Halter ersetzt, der bei im rechten Teil von Fig. 3 mit unterbrochenen Linien dargestellt ist. Dieser ist so ausgebildet, daß die Kolben-Zylinder-Einheiten 24 in Eichtungen angeordnet werden können, in denen die Achse X-X der Schweißköpfe 21,22 zu den Schweißbereichen senkrecht ist»

Die Halter der Kolben-Zylinder-Einheiten können auch so ausgebildet sein, daß sie jedem der Schweißköpfe ge nach Anforderung verschiedene Ausrichtungen verleihen.

Der axiale Hub der Schweißköpfe kann ebenfalls veränderlich sein. Ih diesem Fall sind in dem Satz von Haltern für die Kolben-Zylinder-Einheiten zweckmaßigerweise Halter vorgesehen, wie sie im linken Teil von Fig. 3 dargestellt sind, die eine untere Platte 51 besitzen, die einen größeren Hub der Stange 23 der Kolben-Zylinder-Einheiten ermöglicht.

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Der Rahmen des Transformators ist also so ausgebildet, daß er mehrere Halter für Kolben-Zylinder-Einheiten aufnehmen kann, deren jeder eine vorbestimmte Funktion hat und erstaunlich genaue Einstellungen der Schweißköpfe in verschiedenen Ebenen gestattet, wodurch die Schweißköpfe in eine geeignete Stellung gegenüber den zu verschweißenden Elementen gebracht werden können, d.h. senkrecht oder im wesentlichen senkrecht zu der Ebene der Schweißbereiche angeordnet werden können.

Die Fig. 6 und 7 zeigen eine besondere Anordnung der Schweißköpfe mit ihren Elektroden.

In diesen Figuren ist wieder der Transformator 10 mit seinem unteren Gehäuse 12 dargestellt, das zwei Halterschenkel 59 trägt. An diesen Schenkeln ist starr einerseits durch Bolzen 60 lösbar eine Anschlagplatte 61 und andererseits durch eine Achse 62 ein Paar von Hebeln befestigt, deren jeder insgesamt mit 63, 64 bezeichnet ist.

Der Hebel 64 ist an einem Ende mit einem Shunt 65 verbunden, der seinerseits über einen Endteil 6.6 mit einer feststehenden Sekundärseite 67 verbunden ist, während sein anderer Endteil 68 eine Elektrode 69 trägt. Zwischen diesen beiden Endteilen ist der Hebel 64 an einem Ende einer Stange 70 einer Kolben-Zylinder-Einheit 71 angekoppelt, deren anderes Ende 72 bei 73 mit dem Endteil 74 des Hebels 63 verbunden ist, dessen anderer Endteil 75 ein Gegenelement 66 trägt, das im wesentlichen gegenüber dem Schweißkopf 68 angeordnet ist.

Bei Betrieb läßt die Anschlagplatte 61 Bewegungen der Schweißköpfe zwischen einer geschlossenen Arbeitsstellung (mit durchgehenden Linien gezeichnet), in der die Verbindung der Bleche T, T' in einem Bereich Z durchgeführt

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wird, und einer offenen Stellung (in unterbrochenen Linien dargestellt) zu, in der die Bleche T beispielsweise zur Durchführung einer neuen Schweißung bewegt werden können.

Zu diesem Zweck besitzen die Hebel 63, 64 jeweils eine Schraube 80, 81 mit einer Gegenmutter zur Blockierung. Eine dieser Schrauben, beispielsweise die Schraube 80, kann mit einer auf der Anschlagplatte 61 vorgesehenen Nase 8OA und die andere Schraube 81 kann mit einer anderen, ebenfalls auf dieser Platte vorgesehenen Nase 81A zusammenarbeiten.

Auf diese Weise kann man äußerst genaue Einstellungen der Öffnung der Hebel und damit der Elektroden erreichen, die w iß Zangen arbeiten.

Möglicherweise ist eine derartige Schweißeinheit zur Verbindung von Blechen bestimmt, deren Schweißbereiche eine stark geneigte Ebene aufweisen, wie es in Fig. 7 dargestellt ist, in der die gleichen Elemente mit denselben Bezugszahlen wie in Jig. 6 bezeichnet sind.

In dieser Figur ist die aus der Kolben-Zylinder-Einheit, den Hebeln und den Schweißköpfen bestehende Einheit in einer stabilen geneigten Stellung mit Hilfe einer Anschlagplatte 61A voreingestellt, die der erforderlichen Neigung entsprechend ausgebildet ist, jedoch dieselben Aufgaben wie in dem vorhergehenden Fall erfüllt.

Der Schweißbereich Z der Bleche T, 3?' besitzt also eine Ebene, die zu der von den Schweißköpfen gebildeten Achse X¹-X¹ senkrecht oder im wesentlichen senkrecht ist.

Es können mehrere Anschlagplatten 61 vorgesehen werden, damit den Schweißköpfen ge nach der durchzuführenden

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Arbeit eine geeignete Ausrichtung verliehen werden kann.

Pig. 8 zeigt, daß ein Schweißkopf 100 mit dem Ausgang 101 der Sekundärseite über flüssiges oder pulverförmiges Metall 102 elektrisch verbunden ist, das in der Kammer eine Buchse 103 abgegrenzt ist, die in Richtung der Pfeile F2 auf der Ausgangsstange 101 der Sekundärseite dicht gleiten kann.

Die Bewegung des Schweißkopfes 100 kann in einer einzigen Richtung parallel zu der Achse der Stange Sekundärstange 101 oder in zwei Richtungen vor sich gehen, d.h. er kann sich in der oben genannten Richtung bewegen sowie sich um die Achse der Sekundarstange in Richtung des Pfeils F3 drehen.

Eine derartige Anordnung gestattet insbesondere die Anbringung von Schweißrollen 105, 106 (Fig.9) an Ausgangsstangen 107, 108 der Sekundärseiten, wenn die zu verbindenden Elemente aus Blech T, T¹ eine sich linear erstreckende Schweißung aufweisen sollen.

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Claims (10)

1. Patentansprüche

   \ 1. ;/ Elektroschweißeinheit zum Einfach- oder Doppelpunktschweißen, die im wesentlichen aus einem zwischen einem oberen und einem unteren Gehäuse eingeklemmten Transformator mit einer mit einer Stromquelle zu verbindenden Primärwicklung und einem Sekundärkreis besteht, der mit mindestens einem über beigegebene Antriebseinrichtungen bewegbaren Schweißkopf verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß das obere Gehäuse so ausgebildet ist, daß es einen Halter für mindestens eine zum Antrieb dienende Kolben-Zylinder-Einheit lösbar aufnehmen kann, der' Einrichtungen zur Befestigung des oder der Kolben-Zylinder-Einheiten besitzt, die so ausgerichtet sind, daß· die jeweiligen Achsen des oder der Schweißköpfe sowie der Kolben-Zylinder-Einheit oder -Einheiten zu der Ebene des Schweißbereichs von zu verbindenden Elementen senkrecht oder im wesentlichen senkrecht ist.
2. 2. Elektroschweißeinheit nach Anspruch 1, d a durch gekennzeichnet, daß eine Reihe von Haltern für eine oder zwei Kolben-Zylinder—Einheiten vorgesehen ist, wobei jeder Halter Befestigungseinrichtungen besitzt, die in Abhängigkeit von den erforderlichen Ausrichtungen der Kolben-Zylinder-Einheit oder -Einheiten ausgerichtet sind·.
3. 3. Elektroschweißeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter für die Kolben-Zylinder-Einheiten eine Platte zur Verbindung mit dem oberen Gehäuse und eine Querstrebe zur Verbindung mit dem oberen Gehäuse besitzen, wobei letztere eine Auflagefläche für den oder die Zylinder der Kolben- "

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   Zylinder-Einheiten und mindestens eine Aussparung besitzt, die so ausgerichtet ist, daß sie die Befestigung und die Führung jeder Kölben-Zylinder-Einheit in einer gewählten Richtung gestattet. ^;
4. 4. Elektroschweißeinheit, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in der unteren Platte vorgesehenen Aussparungen zur Befestigung und zur Führung Ausrichtungen der Kolben-Zylinder-Einheiten in rechtwinkligen Richtungen zulassen.
5. 5- Elektroschweißeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das obere Gehäuse einen Träger zur seitlichen Befestigung eines Halters für Kolben-Zylinder-Einheiten besitzt.
6. 6. Elektroschweißeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißköpfe an den Endteilen von zwei Hebeln angebracht sind, die an einem an dem unteren Gehäuse befestigten Halter angelenkt sind und mit den jeweiligen Enden einer Antriebseinrichtung verbunden sind, wobei die Schweißköpfe nach der Art einer Zange zwischen zwei Endstellungen beweglich sind, die durch eine Anschlagplatte zur stabilen Ausrichtung dieser Köpfe bestimmt sind. '
7. 7. Elektroschweißeinheit nach einem Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung der Hebel eine Kolben-Zylinder-Einheit ist, deren eines Ende am Endteil eines ersten Hebels und deren anderes Ende an dem anderen Hebel eingehängt ist.
8. 8. Elektroschweißeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische

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   Verbindung zwischen der oder den Sekundäreeiten und einem zugeordneten Schweißkopf durch flüssiges oder pulverförmiges Metall gewährleistet ist.
9. 9. Elektroschweißeinheit nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißkopf mit einem Gleitelement versehen ist, das auf einer Sekundärstange axial beweglich ist und zusammen mit dieser Stange einer Kammer für das flüssige oder pulverförmige Metall bildet.
10. 10. Elektroschweißeinheit nach Anspruch 1, 8 oder

    9, dadurch gekennzeichnet,' daß der Schweißkopf aus zwei Rollen besteht, die sich in entgegengesetzten Richtungen auf einer Sekundärstange drehen können«

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