DE2758243B1 - Kettenschweissmaschine - Google Patents
KettenschweissmaschineInfo
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21L—MAKING METAL CHAINS
- B21L3/00—Making chains or chain links by bending the chain links or link parts and subsequently welding or soldering the abutting ends
- B21L3/02—Machines or devices for welding chain links
Landscapes
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- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Description
zum elektrischen Preßstumpfschweißen von C-förmig vorgebogenen Kettengliedern eines Kettenstranges mit
einer Steuerwelle, mit zwei an den beiden Rundungen des zu schweißenden Kettengliedes angreifenden
Stauchwerkzeugen, die relativ zueinander in einander entgegengesetzten Richtungen gesteuert bewegbar
sind, mit zumindest einer offenen kinematischen Kette, die mit einem Steuerhebel beginnt und an einem
bewegbaren Stauchwerkzeug endet, mit einem einen
Differentialkolben aufweisenden Hydraulikzylinder als
Getriebeglied, das mit mindestens einem Getriebeglied der kinematischen Kette verbunden ist, mit einem
Hydrospeicher und mit einer an diesen angeschlossenen, in den der größeren Kolbenfläche zugeordneten
Zylinderraum einmündenden Zuleitung für ein flüssiges Druckmedium.
Bei einer aus der DE-OS 24 57180 bekannten
Kettenschweißmaschine dieser Gattung beginnt die kinematische Kette an einem kraftschlüssigen Steuer
kurvengetriebe mit einer auf der Steuerwelle sitzenden
Steuerkurvenscheibe, die den Steuerhebel betätigt Der als Getriebeglied der kinematischen Kette dienende
Hydraulikzylinder ist zwischen zwei anderen, benachbarten Getriebegliedern dieser Kette angeordnet und
mit beiden verbunden. Dadurch wird erreicht, daß der Anlagedruck, den die beiden Drahtenden des zu
schweißenden Kettengliedes aufeinander ausüben, unabhängig von der Toleranzen bei den Abmessungen und
Festigkeitswerten der Kettenglieder desselben Ketten
stranges von Kettenglied zu Kettenglied angenähert
konstant ist, so daß die Schweißgüte gleich bleibt
Das wird auch mit einer in der Patentanmeldung P 26 45 7192-14 der Anmelderin (vgl. nachveröffentlichte
DE-OS 26 45 719 vorgeschlagenen Kettenschweißma
schine erreicht, die darüber hinaus einen geringeren
Wartungsaufwand erfordert und einen vorgegebenen Anlagedruck mit Sicherheit einhält. Bei dieser Maschine
ohne Hydrospeicher und mit einfachwirkend ausgebildetem Hydraulikzylinder ist dessen Zuleitung durch ein
Sicherheits-Rückschlagventil sowie ein Druckregelventil unterbrochen und an eine Druckmedium fördernde
Hydropumpe angeschlossen.
Sowohl die bekannte als auch die von der Anmelderin vorgeschalgene Maschine ist aber infolge des durch
Federn bewirkten Kraftschlusses am Steuerkurvengetriebe nicht in der Lage, je nach den wechselnden
normalen Abmessungen, Formen und Materialien der Kettenglieder verschiedener Kettenstränge einen bestimmten, reproduzierbaren und von Kettenstrang zu
Kettenstrang sich ändernden zeitlichen Verlauf des Anlagedruckes zu ermöglichen. Das ist bis jetzt nur mit
gattungsfremden, vollhydraulischen Maschinen zu bewerkstelligen, die hinsichtlich der Konstruktion und der
Steuerung erheblich aufwendiger sind als die im
wesentlichen mechanischen Maschinen der von der
Erfindung betroffenen Gattung.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kettenschweißmaschine der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welche einen für jeden Kettenstrang
beliebig bestimmbaren zeitlichen Verlauf des gegenseitigen Anlagedruckes der beiden zu verschweißenden
Drahtenden des zu schweißenden Kettengliedes von Kettenglied zu Kettenglied genau reproduziert Dabei
ist die Beliebigkeit des Anlagedruckes wesentlich, weil
hydraulische Kettenschweißmaschinen den Anlagedruck nur in Stufen zu ändern gestatten.
Diese Aufgabe ist bei einer Kettenschweißmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsge-
maß dadurch gelöst, daß der Hydraulikzylinder den
Steuerhebel betätigt und daß das Druckregelventil mit einer Vorsteuerung durch ein Druckbegrenzungsventil
versehen ist, das über eine Tastrolle mechanisch betätigbar ist, die an einer auf der Steuerwelle sitzenden
Steuerkurvenscheibe abrollt. Offensichtlich hat diese Steuerkurvenscheibe nichts mit der Steuerkurvenscheibe
des herkömmlichen federbelasteten und infolgedessen kraftschlüssigen Steuerkurvengetriebes zu tun.
Die erfindungsgemäße Steuerkurvenscheibe kann ohne Schwierigkeiten den Abmessungen, der Form und
dem Material der Kettenglieder eines beliebigen Kettenstranges angepaßt werden. Die Tastrolle rollt an
der Steuerkurvenscheibe ab, betätigt dabei das Druckbegrenzungsventil mechanisch, welches das Druckregelventil
vorsteuert, so daß der Hydraulikzylinder in jedem Augenblick mit einer von seinem Hub unabhängigen
Kraft am Steuerhebel angreift, so daß der zeitliche Verlauf des Anlagedruckes in dem zu schweißenden
Kettenglied genau festliegt. Die hydraulische Anlage der erfindungsgemäßen Kettenschweißmaschine sorgt
auch nebenbei, wie schon mit dem früheren Vorschlag angestrebt, dafür, daß auf Biegefehler und Toleranzen
bei den Abmessungen und Festigkeitswerten zurückzuführende Schwankungen der Maßhaltigkeit und Formgenauigkeit
der Kettenglieder eines ungeschweißten Kettenstranges ausgeglichen werden, und zwar unabhängig
vom gewählten zeitlichen Verlauf des Anlagedruckes, also letzten Endes vom Profil der Steuerkurvenscheibe.
Dieses kann vorteilhafterweise so gewählt werden, daß der Anlagedruck, mit dem die zu
verschweißenden Drahtenden anfangs aneinanderliegen und schließlich gegeneinander gestaucht werden,
wobei man vom Stauchdruck spricht, zunächst relativ hoch ist, dann sinkt und am Ende zum Stauchen des
erweichten Materials auf große Höhe steigt. Dieser zeitliche Druckverlauf hat wegen der Abhängigkeit des
Ohmschen Widerstandes vom Anlagedruck einen ähnlichen, aber umgekehrten zeitlichen Temperaturverlauf
zur Folge, der am günstigsten ist, weil eine zu starke Erwärmung des Kettengliedmaterials am Anfang zum
Verspritzen von erweichtem Material führt.
Somit weist die erfindungsgemäße mechanische Steuerung des Anlagedruckes auch die Vorteile der
früher vorgeschlagenen Maßnahmen auf, durch die sich die vorgeschlagene Kettenschweißmaschine von der
aus der DE-PS 24 57 180 bekannten Kettenschweißmaschine unterscheidet.
Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kettenschweißmaschine, deren Hydraulikzylinder wie
bei der früher vorgeschlagenen Maschine einfachwirkend ausgebildet ist, ist vorgesehen, daß der Hydraulikzylinder
einerseits am Maschinengestell und andererseits an einem Anlenkungs-Arm des Steuerhebels
angelenkt ist, daß an diesem Anlenkungs-Arm des Steuerhebels eine Rolle gelagert ist und daß auf der
Steuerwelle eine Nockenscheibe sitzt, die mit der Rolle während eines Bruchteils der Einmalumdrehungszeit
der Steuerwelle zusammenwirkt. Die Anordnung von Rolle und Nockenscheibe ersetzt die Gegenwirkung des
nur einfachwirkenden Hydraulikzylinders und kann entfallen, wenn dieser doppeltwirkend ist. Damit wäre
aber der Nachteil eines höheren Steueraufwandes für den Hydraulikzylinder verbunden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das Druckregelventil mit einer Umgehungsleitung versehen,
die ein bypass-Rückschlagventil enthält, welches den Rückfluß des Druckmediums vom Hydraulikzylinder am
Hydrospeicher durchläßt. Dafür muß auf jeden Fall gesorgt sein.
Bei der bevorzugten Ausführungsform, deren Zuleitung wie bei der früher vorgeschlagenen Maschine ein
Sicherheits- Rückschlagventil enthält und an eine Druckmedium fördernde Hydropumpe angeschlossen ist, ist
außerdem vorgesehen, daß die Zuleitung vor dem Druckregelventil gegabelt ist und zwei Zweigleitungen
aufweist, von denen je eine mit dem Hydrospeicher bzw.
ίο mit dem Sicherheits-Rückschlagventil verbunden ist.
Damit ist eine einfache Schaltung gegeben.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist ferner der Reihenschaltung von Hydropumpe und Sicherheits-Rückschlagventil
ein Sicherheits-Druckbegrenzungsventil parallel geschaltet, das öffnet, wenn der
hydraulische Druck in der Zuleitung zwischen dem Druckregelventil, dem Hydrospeicher und dem Sicherheits-Rückschlagventil
zu hoch wird, weil die am besten mittels eines Elektromotors angetriebene Hydropumpe,
welche die Leckverluste an Verschiebeöl und Umlauföl aus einem Vorratsbehälter ersetzt, kontinuierlich
fördert.
Schließlich zeichnet sich die bevorzugte Ausführungsform noch dadurch aus, daß die von der Tastrolle
abgetastete Steuerkurvenscheibe auswechselbar auf der Steuerwelle angeordnet ist. Damit ist am einfachsten
gewährleistet, daß die Maschine den verschiedenen vorkommenden Kettengliedern angepaßt werden kann.
Das Profil der Steuerkurvenscheibe wird empirisch bestimmt, indem ein Schreiber den zeitlichen Druck-
und Stromverlauf aufzeichnet und aus der Aufzeichnung Daten zur Korrektur eines Rohlings entnommen
werden.
Statt mittels eines flüssigen Druckmediums betriebener hydraulischer Anlagenteile der Maschine sind
mittels eines gasförmigen Druckmediums betriebene, technisch äquivalente pneumatische Anlagenteile verwendbar,
wenn die Kompressibilität des Gases nicht stört.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der durch die
Zeichnung beispielhaft dargestellten, bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kettenschweißmaschine
im einzelnen erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine wegen des symmetrischen Aufbaues unvollständig und teilweise schematisch dargestellte Frontansicht der Ausführungsform,
F i g. 1 eine wegen des symmetrischen Aufbaues unvollständig und teilweise schematisch dargestellte Frontansicht der Ausführungsform,
F i g. 2 eine unvollständig und teilweise schematisch dargestellte Seitenansicht der Ausführungsform,
F i g. 3 eine schematische Darstellung eines Teiles der
F i g. 3 eine schematische Darstellung eines Teiles der
so Hydraulischen Anlage der Ausführungsform und
F i g. 4 ein Diagramm, das die Abhängigkeit der von den Stauchwerkzeugen der Ausführungsform auf das zu
schweißende Kettenglied einwirkenden Stauchkra't vom zurückgelegten Stauchweg der Stauchwerkzeuge
für das Ausführungsbeispiel (strichpunktierte Linie) und für die aus der DE-AS 23 17 691 bekannte Kettenschweißmaschine
der Anmelderin (Schar von durchgezogenen Linien) schematisch darstellt, wobei der
Scharparameter die Vorspannung einer Federbatterie ist.
Die Ausführungsform ist bezüglich der in F i g. 1 eingezeichneten Mittelebene M im wesentlichen syn metrisch
ausgebildet. Soweit Symmetrie herrscht, erstreckt sich die Beschreibung daher nur auf eir.;
Hälfte der Maschine. Sie gilt aber entsprechend fi r deren andere Hälfte.
Ein Gestell 2 der Maschine weist eine vertikal:
Frontplatte 4 auf, vor deren oberem Rand sich ei ι
symmetrisch zur Mittelebene M und zu einer auf dieser senkrecht stehenden vertikalen Führungsebene F
ortsfest angeordneter Sattel 6 befindet, an den sich zu beiden Seiten der Mittelebene M ungefähr unter 45°
gegen die Vertikale und Horizontale geneigte Führungsschienen 8 und 10 für den Auflauf bzw. Ablauf
eines Kettenstranges 12 anschließen, der je eine Reihe von bereits geschweißten Kettengliedern 14 und von zu
schweißenden Kettengliedern 16 aufweist Eine nicht dargestellte Transportvorrichtung sorgt dafür, daß der
Kettenstrang 12 nach dem Verschweißen der waagerechten, obenliegenden Drahtenden des sich in der
Führungsebene F auf dem Sattel 6 befindenden Kettengliedes 18 mittels zweier Schweißelektroden 20
um zwei Kettenglieder weitertransportiert wird, so daß sich nach jedem Transport das jeweils nächste zu
schweißende Kettenglied in der beschriebenen Schweißposition befindet.
Außerhalb der Mittelebene M ist über jeder Schiene
in Höhe des Kettengliedes 18 eine waagrechte, gerade Führung 22 angeordnet, die einen Werkzeugträger 28
aufnimmt. An seinem der Mittelebene M benachbarten vorderen Ende ist jeder Werkzeugträger 28 mit einem
in axialer Richtung verstellbar befestigten Stauchwerkzeug 30, einem sogenannten Stauchstahl, versehen, der
mit seinem passend ausgeformten vorderen Ende an der diesem unmittelbar benachbarten Rundung des Kettengliedes
18 angreift, wenn der Werkzeugträger 28 einen im Eilgang ausgeführten Vorhub beendet hat, auf
den der Anlege- und Stauchhub folgen. Am hinteren, dem Stauchwerkzeug 30 abgewandten Ende des
Werkzeugträgers 28 ist der erste Schenkel 38 eines knick- und streckbaren ersten Kniehebels 40 angelenkt,
dessen zweiter Schenkel 42 mit dem ersten Schenkel 38 ein Kniegelenk 49 bildet und mit seinem dem
Kniegelenk abgewandten Ende mittels eines Dreh- und Schubgelenkes 53 an der Frontplatte 4 beweglich
gelagert ist
An einem Bolzen 48 des Kniegelenkes 49 greift eine den ersten Kniehebel 40 mit einem in Fig.2
dargestellten formschlüssigen Kurvengetriebe 58 koppelnde Verbindungsstange 60 an, die im wesentlichen in
der Führungsebene F liegt. Die Verbindungsstange 60 ist zweiteilig ausgebildet, wobei die Teile durch ein
Spannschloß 63 miteinander verbunden sind. Sie ist durch gelenkige Kupplungen mit dem Kniegelenk 49
und einem Hebel 64 des Kurvengetriebes 58 verbunden. Als gelenkige Kupplungen sind Stangenkopf-Gelenklager
66 und 68 vorgesehen, deren Köpfe 70 bzw. 72 an den Enden der Verbindungsstange 60 angeordnet sind
und deren Kugelstücke 74 bzw. 76 auf dem Bolzen 48 des Kniegelenkes 49 bzw. auf einem Bolzen 78 sitzen,
der am freien Arm 80 des Hebels 64 des Kurvengetriebes 58 befestigt ist. Der zwangsläufig bewegte Arm 82
des Hebels 64 wird von einer Kurvenscheibe 84 des Kurvengetriebes 58 formschlüssig gesteuert, welche auf
einer ständig umlaufenden Steuerwelle 86 sitzt, die am Gestell 2 drehbar gelagert und mit einem nicht
dargestellten Antrieb versehen ist Die Kurvenscheibe 84 weist eine endlose, die Steuerwelle 86 umfahrende,
aus F i g. 2 ersichtliche Nut 90 auf, an deren einander gegenüberliegenden Rändern eine am zwangsläufig
bewegten Arm 82 des Hebels 64 drehbar gelagerte Rolle 92 abrollt Der Hebel 64 ist auf einem parallel zur
Frontplatte 4 angeordneten Bolzen 94 am Gestell 2 schwenkbar gelagert.
Die Ausführungsform ist auf jeder Seite der Mittelebene Mmit einem Stauchhebel 100 versehender
an einem am Gestell 2 gelagerten Bolzen 102 um eine zur Führungsebene F senkrecht stehende Achse
begrenzt schwenkbar ist. Jeder Stauchhebel 100 weist zwei gleichförmige, je einen kurzen und einen langen
Arm besitzende Flachteile auf, deren kurze Arme 106 auf einander abgekehrten Seiten der Führung 22
angeordnet und jeweils mittels eines Bolzens 108 an einer im wesentlichen parallel zur Führungsrichtung der
Werkzeugträger 28 angeordneten Flachstange UO angelenkt sind, deren vom zugeordneten kurzen Arm
106 entfernt liegendes Ende auf einem Zapfen 54 des Dreh- und Schubgelenkes 53 sitzt. Jeder Stauchhebel
100 bildet den ersten Schenkel eines nur ein passives Kniegelenk 117 aufweisenden zweiten Kniehebels 118,
dessen zweiter Schenkel als Lasche 120 ausgestaltet ist Die Lasche 120 ist mit ihrem dem Kniegelenk 117
abgewandten Ende an einem für beide Maschinenhälften gemeinsamen Schlitten 126 angelenkt. Der Schlitten
126 ist auf zwei in der Führungsebene Fangeordneten parallelen Stangen 132 geführt, die am Gestell 2
befestigt sind Zur Bestimmung des Endmindestabstandes der Stauchwerkzeuge 30 ist eine gesicherte
Stellschraube 164 vorgesehen, deren Kopf einen indirekten Anschlag für den Schlitten 126 bildet, wenn
dieser sich in seiner tiefsten Stellung befindet welche einen Kniewinkel der zweiten Kniehebel 118 von
weniger als 90° ergibt Der Schlitten 126 ist mit dem freien Arm 140 eines Steuerhebels 142 gekoppelt, der
am Gestell 2 parallel zur Mittelebene M schwenkbar gelagert ist
Der Steuerhebel 142 ist Teil einer gemeinsamen Antriebsvorrichtung für die beiden Stauchhebel 100. Die
Antriebsvorrichtung weist eine auf der Steuerwelle 86 sitzende Nockenscheibe 150 auf, die mit einer zeitweilig
an ihrem Umfang abrollenden, am gegabelten, zwangsläufig bewegten Arm 152 des Steuerhebels 142
gelagerten Rolle 154 zusammenwirkt und dadurch den Steuerhebel 142 vorübergehend zurückschwenkt. Die
den Arm 152 des Steuerhebels 142 beaufschlagende Kraft wird von einem Hydraulikzylinder 208 aufgebracht
Der Zylinder 210 und die Kolbenstange 212 des einfachwirkend ausgebildeten Hydraulikzylinders 208
sind mittels eines gestellfesten Lagerteiles und eines Bolzens am Gestell 2 bzw. mittels einer Gabel und eines
Bolzens am Arm 152 des Steuerhebels 142 angelenkt Das Ausfahren der Kolbenstange 12 zum Schwenken
des Steuerhebels 142 geschieht mittels eines dem Hydraulikzylinder 208 zugeführten flüssigen Druckmedium
wie Hydrauliköl, solange die Rolle 154 nicht am Umfang der Nockenscheibe 150 abrollt. Das Einfahren
der Kolbenstange 212 und das Zurückschwenken des Steuerhebels 142 erfolgen mittels der Nockenscheibe
150, welche die Rolle 154 radial von der Steuerwelle 86 entfernt und dadurch den Arm 152 um die Schwenkachse
des Steuerhebels 142 dreht Im Ausführungsbeispiel hat die Nockenscheibe 150 ungefähr die Form eines
Tangentennockens, dessen beide fast gerade Flanken aber schwach konkav bzw. konvex gewölbt sind, damit
die sich drehende Nockenscheibe 150 schnell von der Rolle 154 abhebt bzw. sanft auf diese aufsetzt Die
beiden Kreisbögen der Nockenscheibe 150 verlaufen konzentrisch zur Achse der Steuerwelle 86.
Auf der Steuerwelle 86 sitzt neben der Kurvenscheibe 84 des Kurvengetriebes 58 noch eine Steuerkurvenscheibe
214, auf deren den gewünschten zeitlichen Verlauf des Anlege- und Stauchhubes der Stauchwerkzeuge
30 und damit auch des Anlagedruckes, den die zu
verschweißenden Drahtenden des Kettengliedes 18 aufeinander ausüben, bestimmenden profilierten Umfang
eine Tastrolle 216 abrollt, die ein Druckbegrenzungsventil 218 einer hydraulischen Anlage der
Ausführungsform mechanisch betätigt.
Die hydraulische Anlage der Ausführungsform besteht, soweit sie in Fig.3 gemäß DIN 24 300
dargestellt ist, im wesentlichen aus einer als Konstantpumpe 220 mit einer Fördereinrichtung ausgebildeten
Hydropumpe, die durch einen Elektromotor 184 antreibbar ist und flüssiges Druckmedium aus einem
belüfteten Behälter 186 über eine unter dem Flüssigkeitsspiegel endende Leitung ansaugt; die dydraulische
Anlage besteht weiter aus einem Hydrospeicher 222, nämlich einem hydropneumatischen Speicher mit oder
ohne Trennwand, aus einem druckmindernden Druckregelventil 224 mit Vorsteuerung durch das Druckbegrenzungsventil
218, welches — wie gesagt — von der Tastrolle 216 mechanisch betätigt wird und mittels einer
über dem Flüssigkeitsspiegel des Behälters 186 endenden Leitung mit diesem in Verbindung steht; ferner
besteht die hydraulische Anlage aus einer gegabelten Y-Zuleitung 226, die vom Druckregelventil 224 unterbrochen
ist und in den zwischen dem Kolben 228 des Hydraulikzylinders 208 und dessen Zylinderboden 230
befindlichen Hohlraum 232 mit veränderlichem Arbeitsvolumen mündet, mit einer ersten Zweigleitung 226.1,
die am Hydrospeicher 222 endet und mit einer zweiten Zweigleitung 226.2, die durch ein Sicherheits-Rückschlagventil
234 unterbrochen ist und an der Konstantpumpe 220 endet; außerdem sind ein Sicherheits-Druckbegrenzungsventil
236, das parallel zur Reihenschaltung von Konstantpumpe 220 und Sicherheits-Rückschlagventil
234 geschaltet ist und dadurch die Zweigleitung 226.2 mittels einer über dem Flüssigkeitsspiegel des
Behälters 186 endenden Leitung mit diesem verbindet, und ein bypass-Rückschlagventil 238 vorgesehen, das
eine Umgehungsleitung 240 unterbricht, die einerseits zwischen dem Hydraulikzylinder 208 und dem Druckregelventil
224 und andererseits zwischen diesem und der Gabelung 242 der Zuleitung 226 von dieser abzweigt
und dadurch das Druckregelventil 224 umgeht. Wie in F i g. 3 symbolisch angedeutet, arbeitet die Tastrolle 216
gegen eine das Druckbegrenzungsventil 218 beaufschlagende Rückstellkraft, die veränderbar ist. Das Hauptsteuerventil,
also das Druckregelventil 224, erfährt eine Druckentlastung über das Vorsteuerventil, also das
Druckbegrenzungsventil 218.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Ausführungsform ist folgende:
Zu Beginn des Vorhubes der zwei Stauchwerkzeuge 30 sind die beiden ersten Kniehebel 40 geknickt, so daß
ihre zwei Schenkel 38 und 42 jeweils die in F i g. 1 rechts mit strichpunktierten Linien eingezeichneten Lagen
einnehmen. Nun sorgen die formschlüssigen Kurvengetriebe 58 zum Betätigen der Kniegelenke 49 für ein sehr
rasch erfolgendes Strecken der beiden ersten Kniehebel 40, worauf deren Schenkel 38 und 42 die in F i g. 1 links
mit strichpunktierten Linien eingezeichneten Lagen einnehmen. Ist die Strecklage für beide Kniehebel 40 im &°
Eilgang erreicht, dann liegen die Stauchwerkzeuge 30, die je nach den Normabmessungen des zu schweißenden
Kettengliedes ausgewechselt und eingestellt werden können, an den Rundungen des Kettengliedes 18 an.
Während die Stauchwerkzeuge 30 den Vorhub ausführen, ist der Hydraulikzylinder 208 in seinem Ausgangsund
Ruhezustand gemäß F i g. 2, ohne indessen betriebsfähig zu sein, denn Steuernocken 150 und Rolle 154
sperren die Schwenkbewegung des Steuerhebels 142. An dem mit dem Ende des Vorhubes zusammenfallenden
Anfang des Anlegehubes der Stauchwerkzeuge 30, wo diese die Kettengliedrungen zwar berühren, aber
noch nicht stauchen, und sich der Schlitten 126 in seiner oberen Umkehrstellung (siehe rechte Hälfte von F i g. 1)
befindet, in der er von Steuernocken 150 und Rolle 154 gehalten wird, ist der zwischen den Drahtenden des
Kettengliedes 18 befindliche Luftspalt noch nicht geschlossen und die Nockenscheibe 150 beginnt sich
rasch von der Rolle 154 abzuheben, indem sie ihre nacheilende konkave Flanke unter der Rolle 154
durchdreht. Der anschließende Anlegehub der Stauchwerkzeuge 30 dient der Spaltbeseitigung und wird bei
gestreckten Kniehebeln 40 dank der beiden vorhandenen offenen kinematischen Ketten 142-126-118-110-40-28
aktiv durch das Arbeiten des Hydraulikzylinders 208 bewirkt. Dessen Hohlraum 232 wird vom Hydrospeicher
222 solange flüssiges Druckmedium über die Zuleitung 226 zugeführt, bis das im Hohlraum 232
angesammelte Druckmedium einen Binnendruck erreicht hat, der genauso groß ist wie der am
Druckregelventil 224 vom vorstcucrnden Druckbegrenzungsventil 218 eingestellte Ausgangsdruck. Am Ende
des Anlegehubes, der mit dem Beginn des eigentlichen Stauchhubes zusammenfällt, bilden der Schlitten 126, die
beiden zweiten Kniehebel 118, die Flachstangen 110, die beiden gestreckten ersten Kniehebel 40, die beiden
Werkzeugträger 28, die beiden Stauchwerkzeuge 30 und das Kettenglied 18 eine geschlossene kinematische
Kette mit variablem Kraftfluß, in welche mittels des Hydraulikzylinders 208 und des Steuerhebels 142 durch
den absinkenden Schlitten 126 eine veränderliche äußere Kraft eingeleitet wird. Am Ende des Anlegens
haben die Schweißelektroden 20 auf die zu verschweißenden Drahtenden des Kettengliedes 18 aufgesetzt.
Nun wird der Schweißstrom eingeschaltet und die Stauchwerkzeuge 30 drücken allmählich stärker auf das
Kettenglied 18. Wenn der Schweißstrom eine Mindestzeit lang geflossen und dadurch die Schweißtemperatur
erreicht ist, beginnt die Endphase des Schweißvorganges, die infolge des Erweichens des Drahtmaterials vom
Endstauchvorgang begleitet ist. Nach dem Abheben der Elektroden 20 und dem Abscheren des Schweißwulstes
mittels nicht dargestellter Werkzeuge wird Druckmedium über das bypass-Rückschlagventil 238 zurückgefördert,
indem Druckmedium aus dem Hohlraum 232 in den Hydrospeicher 222 zurückgedrückt wird. Das Zurückfließen
des Druckmediums wird dadurch verursacht, daß sich der Kolben 228 des Hydraulikzylinders 208 unter
dem Einfluß einer das Aggregat zu verkürzen suchenden Kraft auf den Zylinderboden 230 zubewegt.
Diese Kraft wird ausschließlich von der vorauseilenden konvexen Flanke der Nockenscheibe 150 erzeugt.
Anschließend werden die für den Kraftfluß von den Stauchhebeln 100 bis zu den Stauchwerkzeugen 30
sorgenden, noch gestreckten Kniehebel 40 von ihren formschlüssigen Kurvengetrieben 58 wieder geknickt,
so daß die Stauchwerkzeuge 30 ihren Rückhub im Eilgang ausführen und sich danach vom Kettenglied 18
in einer Entfernung befinden, welche einen ungehinderten Weitertransport des Kettenstranges 13 ermöglicht.
Nun kann ein neuer Zyklus derselben Vorgänge beginnen.
Die auswechselbar auf der Steuerwelle 86 sitzende Steuerkurvenscheibe 214 begrenzt den Eingangsdruck
am Druckbegrenzungsventil 218 durch mehr oder weniger starkes öffnen des Ventilausganges zum
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Behälter 186. Der begrenzte Eingangsdruck ist zugleich der Vorsteuerdruck für das Druckregelventil 224,
dessen mehr oder weniger hoher Ausgangsdruck weitgehend konstant gehalten wird, obwohl der
hauptsächlich vom Hydrospeicher 222 gelieferte Eingangsdruck in jedem Fall höher als der Maximaldruck
und außerdem veränderlich ist. Die Konstantpumpe 220 ersetzt lediglich die Leckverluste an Druckmedium, die
bei dessen Verschiebung zwischen Hydraulikzylinder 208 und Hydrospeicher 222 und bei der Tätigkeit des
Druckbegrenzungsventil 218 auftreten. Das Druckbegrenzungsventil 236 und das Rückschlagventil 234 sind
sicherheitshalber eingebaut, um Druckspitzen unschädlich zu machen und insbesondere die Hydropumpe zu
schonen.
Aus Fig.4 ist an Hand der strichpunktierten Linie
ersichtlich, wie der gewünschte weg- und/oder zeitabhängige Verlauf der Stauchkraft oder des Anlagedrukkes,
mit dem die zu verschweißenden Drahtenden des zu schweißenden Kettengliedes gegeneinander stoßen,
aussehen könnte. Dabei folgt auf eine mittlere Kraft während des Anlegehubes und der Anfangphase des
Stauchhubes der Stauchwerkzeuge eine niedrige Kraft während der Mittelphase des Stauchhubes mit hoher
Temperaturentwicklung und darauf eine höhere Kraft während der Endphase des Stauchhubes, welche bis
ίο nach dem Abscheren des Schweißwulstes gehalten wird,
wobei die Übergänge von Phase zu Phase stetig sind. Demgegenüber verläuft bei bekannten Maschinen (vgl.
durchgezogene Linien) die Stauchkraft unabhängig von der Vorspannung der sie erzeugenden Federbatterie
unbeeinflußbar von einem Anfangs- zu einem Spitzenwert. Nur durch konstruktive Maßnahmen ließe sich
dort der Verlauf ändern.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Kettenschweißmaschine zum elektrischen
Preßstumpfschweißen von C-förmig vorgebogenen Kettengliedern eines Kettenstranges mit einer
Steuerwelle, mit zwei an den beiden Rundungen des zu schweißenden Kettengliedes angreifenden
Stauchwerkzeugen, die relativ zueinander in einander entgegengesetzten Richtungen gesteuert bewegbar sind, mit zumindest einer offenen kinematischen Kette, die mit einem Steuerhebel beginnt und
an einem bewegbaren Stauchwerkzeug endet, mit einem einen Differentialkolben aufweisenden Hydraulikzylinder als Getriebeglied, das mit mindestens einem Getriebeglied der kinematischen Kette
verbunden ist, mit einem Hydrospeicher und mit einer an diesen angeschlossenen, in den der
größeren Kolbenfläche zugeordneten Zylinderraum einmündenden Zuleitung für ein flüssiges Druckmedium sowie mit einem Druckregelventil in der
Zuleitung, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikzylinder (208) den Steuerhebel (142)
betätigt und daß das Druckregelventil (224) mit einer Vorsteuerung durch ein Druckbegrenzungsventil
(218) versehen ist, das über eine Tastrolle (216) mechanisch betätigbar ist, die an einer auf der
Steuerwelle (86) sitzenden Steuerkurvenscheibe (214) abrollt.
2. Maschine nach Anspruch 1, deren Hydraulikzylinder einfachwirkend ausgebildet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Hydraulikzylinder (208) einerseits am Maschinengestell (2) und andererseits
an einem Anlenkungs-Arm (152) des Steuerhebels (142) angelenkt ist, daß an diesem Anlenkungs-Arm
(152) des Steuerhebels (142) eine Rolle (154) gelagert ist und daß auf der Steuerwelle (86) eine
Nockenscheibe (150) sitzt, die mit der Rolle (154) während eines Bruchteiles der Einmalumdrehungszeit der Steuerwelle zusammenwirkt.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckregelventil (224) mit
einer Umgehungsleitung (240) versehen ist, die ein bypass-Rückschlagventil (238) enthält, welches den
Rückfluß des Druckmediums vom Hydraulikzylinder (208) zum Hydrospeicher (222) durchläßt.
4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Zuleitung ein Sicherheits-Rückschlagventil enthält und an eine Druckmedium fördernde
Hydropumpe angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (226) vor dem Druckregelventil (224) gegabelt ist und zwei Zweigleitungen
(226.1, 226.2) aufweist, von denen je eine mit dem Hydrospeicher (222) bzw. mit dem Sicherheits-Rückschlagventil (234) verbunden ist.
5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Reihenschaltung von Hydropumpe
(220) und Sicherheits-Rückschlagventil (234) ein Sicherheits- Druckbegrenzungsventil (236) parallel
geschaltet ist
6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Tastrolle
(216) abgetastete Steuerkurvenscheibe (214) auswechselbar auf der Steuerwelle (86) angeordnet ist
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