Elektrische Kettenschweissmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Kettenschweissmaschine, mit zwei von je einem Stauch schlitten getragenen Stauchstählen zum Stauchen eines offenen Kettengliedes und gegen die Glied enden der an ihren Seiten zu verschweissenden Ketten glieder andruckbare Elektroden, die der Stauchbe wegung folgen.
Derartige Elektrodenführungen an Kettenschweiss maschinen haben den Zweck, beim Stauchen der zu verschweissenden Kettenglieder ein Gleiten der Elek troden an der Kettenglied-Oberfläche zu vermeiden, weil andernfalls Einbrennungen entstehen, die die Belastbarkeit der Kettenglieder erheblich herab setzen.
Es ist eine automatisch arbeitende Kettenschweiss maschine bekannt, bei der jede der vier paarweise gegen die zu verschweissenden und zusammenzustau chenden Kettendrahtenden andruckbaren Elektroden über je eine waagrechte und eine senkrechte parallel zur Kettengliedebene arbeitende Schlittenführung mit je einem den Kontaktdruck aufbringenden Stempel verbunden sind. Kinematisch können bei dieser Ma schine zwar die mit grosser Kraft angedrückten Schweisselektroden jeder in die Kettengliedebene fal lenden Verschiebung der zusammenzuführenden Ket tendrahtenden folgen.
Tatsächlich ist aber, trotz der für die Bewegung der vier Schweisselektroden erforder lichen acht Gleitführungen, die Bewegung der Elek troden in Stauchrichtung stark behindert, weil die Gleitführungen, welche die Kontaktkräfte übertragen müssen, derart stark auf Verklemmen beansprucht sind, dass das nachteilige Rutschen der Elektroden auf den durch die Stauchstähle gegeneinander be wegten Kettendrahtenden nicht mit Sicherheit ver mieden werden kann.
Die Nachteile dieser bekannten Kettenschweiss maschine sind teilweise bereits bei einer ebenfalls bekannten Maschine dadurch vermieden, dass je zwei zusammenarbeitende Elektroden von zwei Elektro denhebeln gehalten werden, die von einer an den Hebelenden angreifenden, die Schliess- und Öffnungs bewegung sowie den Kontaktdruck des Elektroden paares bewirkenden Kraftquelle zangenartig bewegt werden und die gegenläufig schwenkbar in einem senk recht zur Stauchrichtung und in Stauchrichtung ver schiebbaren Lagerbock gelagert sind, und dass die beiden Lagerböcke mit je einem parallel zur Stauch richtung in Zylindern verschiebbar geführten und mit Druckmittel beaufschlagbaren Kolben verbunden sind.
Jeder Lagerbock für die gegenläufig schwenk baren Elektrodenhebeln ist in Stauchrichtung ver schiebbar in einem Schlitten befestigt, der seinerseits senkrecht zur Stauchrichtung im Maschinengestell verschiebbar geführt ist und von einem Hebelge stänge bewegt werden kann. Die Arbeitsweise dieser bekannten Maschine ist folgende: Zunächst werden die Elektrodenpaare auf die zu verschweissenden Gliedenden abgesenkt und derart in dieser Bewe gungsrichtung freigegeben, dass sie einer Senkrecht Bewegung der Gliedenden während des Stauch- und Schweissvorganges folgen können. Gleichzeitig werden die Elektroden mit einem einstellbaren Druck gegen die Gliedenden gepresst.
Ebenfalls gleichzeitig werden die Zylinder der mit den Lagerböcken verbundenen Kolben derart mit einem Druckmittel beaufschlagt, dass die Verschiebung der Elektrodenpaare in Stauch richtung nahezu widerstandslos erfolgt und bei jedem gewünschten Kontaktdruck ein schlupffreies Mitgehen der Kontaktflächen der Elektroden mit den Ketten drahtenden sichergestellt ist.
Aber auch diese bekannte Schweissmaschine hat einige Nachteile. Einerseits ist die zusätzliche Anord nung von Arbeitszylindern zum Verschieben der La gerböcke aufwendig, anderseits ist das genaue Ab- stimmen der einzelnen Arbeitsgänge zueinander recht schwierig, insbesondere dann, wenn die Schweissma schine sehr schnell arbeiten soll. Wegen der Massen trägheit müssen ferner bei schnell arbeitenden Ma schinen die Elektroden mit verhältnismässig hohem Druck gegen das Kettenglied gedrückt werden, um ein Rutschen der Elektroden auf dem Kettenglied zu vermeiden.
Insbesondere beim Schnellpressstumpf- schweissverfahren, mit dem man hochlegierte Ketten stähle verschweissen kann und bei dem hohe Strom stärken verwendet und sehr kurze Schweisszeiten er reicht werden, lassen sich mit den bekannten Schweiss maschinen Einbrennschäden an den Kettengliedern nicht vermeiden. Diese Einbrennungen sind als Aus gangsstellen von Kettengliederbrüchen schon in den kleinsten Auswirkungen gefährlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, die aufgeführten Nachteile der bekannten Kettenschweissmaschine zu vermeiden und eine Maschine zu schaffen, mit der auch hochlegierte Kettenstähle unter Anwendung hoher Stromstärken und kurzer Schweisszeiten ver schweisst werden können, ohne dass es zu Einbrenn- schäden an den Kettengliedern kommt.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die Elektroden in Stauchrichtung zwang läufig mit den beiden Stauchschlitten verbunden sind.
Durch diese erfindungsgemässe Massnahme wird erreicht, dass die Elektroden während des Stauch vorganges zwangläufig von den Stauchschlitten in Stauchrichtung mitgenommen werden. Durch die zwangläufige Verbindung der Stauchschlitten mit den Elektroden kann die Bewegung der Stauchschlitten völlig der Bewegung der Kontaktflächen der Elektro den in Stauchrichtung entsprechen. Es können dann unabhängig vom Anpressdruck der Elektroden und von der Stauchgeschwindigkeit keine Gleitbewegungen der Kontaktflächen der Elektroden auf der Ober fläche des Kettengliedes auftreten, so dass Einbrenn- schäden mit Sicherheit vermieden werden.
Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann auf beiden Stauchschlitten je ein Ständer mit einer zur Stauchrichtung senkrechten Führung befestigt sein, und auf diesen Führungen können Schlitten geführt werden, an denen in an sich bekannter Weise je zwei zangenartig gegenläufig schwenkbare, ein Elektrodenpaar tragende Hebel ge lagert werden. Zweckmässigerweise können die Elek trodenschlitten über TI-Führungen in den Ständern geführt sein.
Durch die zwangläufige Verbindung der Stauch schlitten mit den Elektroden machen die Elektroden schlitten und damit die Elektrodenpaare zwangläufig die Bewegungen der Stauchschlitten mit, auch dann, wenn die Stauchschlitten nach beendigtem Schweiss prozess in ihre Ausgangsstellung zurückfahren. Wenn die senkrecht zur Stauchrichtung verschiebbaren und in gleicher Ebene schwenkbaren Elektroden in Stauchrichtung fest mit den Stauchschlitten und den darin eingespannten Stauchstählen gekuppelt sind, kann die Kettenschweissmaschine mit hoher Geschwin digkeit arbeiten und beispielsweise 4 bis 8 Schwei ssungen im Abbrennschweissverfahren oder 8 bis 12 Schweissungen im Schnellpressstumpfschweissverfahren durchführen.
Die Verschiebbarkeit der Stauchschlitten wird zweckmässig so klein wie möglich gehalten, einerseits um die beiden Elektrodenpaare nicht zu weit aus einanderfahren zu müssen, so dass der vorteilhaft aus zwei Elektrodenpaaren mit dem zugehörigen Kupferbänderpaketen, zwei Elektrodenhebelpaaren und zwei Elektrodenschlitten bestehende Elektroden kopf eine geschlossene Baueinheit bildet, anderseits um eine möglichst hohe Arbeitsleistung der Maschine zu erzielen.
In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vor geschlagen, dass zur Durchführung des Transports der zu schweissenden Kettenglieder der Schweisssattel zusammen mit den die Kettenglieder zum Schweiss sattel hin und vom Schweisssattel weg führenden Führungsschienen nach unten absenkbar ist. Die Ab- senkbarkeit des Schweisssattels beträgt zweckmässiger weise eine halbe Kettengliedbreite. Durch diese Mass nahme ist es möglich, die Bewegungen der beiden Stauchschlitten möglichst klein zu halten, weil der Kettentransport in abgesenkter Stellung des Schweiss sattels keinen zusätzlichen Raum zwischen den Stauchstählen beansprucht. Auch die Hubbewegung des Elektrodenkopfes wird um einen entsprechenden Betrag verringert.
Vorteilhafterweise ist die in Förderrichtung der Kette hinter dem Schweisssattel angeordnete Füh rungsschiene im wesentlichen senkrecht nach unten abgebogen und neben dem senkrecht verlaufenden Teil dieser Führungsschiene ein gegen die Führungs schiene vorschiebbarer, die zu transportierende Kette fassender und in senkrechter Richtung bewegbarer Transportfinger angeordnet. Durch diese Ausbildung der abführenden Führungsschiene hat die Absenk bewegung des Schweisssattels und der Führungsschie nen keinen Einfluss auf die Bewegungen des Trans portfingers.
Weitere Merkmale gehen aus der folgenden Be schreibung hervor, in der ein Ausführungsbeispiel einer Kettenschweissmaschine nach der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläu tert ist. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorderansicht, Fig. 2 eine Teilansicht, Fig.
3 eine schaubildliche seitliche Ansicht und Fig. 4 und 5 Querschnittansichten der neuen Kettenschweissmaschine, Fig. 6 eine Vorderansicht und Fig.7 eine Draufsicht des auf einem Stauch- schlitten befestigten Ständers mit Elektrodenschlitten. Die zu verschweissenden Kettenglieder 1 wandern in fortlaufender Kette in der mit Pfeil angedeuteten Richtung über die Führungsschiene 2 zum Schweiss sattel 3.
Dort wird jedes zweite, hochkantliegende Kettenglied 1 geschweisst. über die senkrecht nach unten abgebogene Führungsschiene 4 wird die Kette abgeführt. Jede Kette durchwandert die Schweissma schine zweimal, wobei beim zweitenmal die Kette um 90 gedreht in die Führungsschienen 2 und 4 ein gelegt wird.
Der Schweisssattel 3 ist zusammen mit den Füh rungsschienen 2 und 4 heb- und absenkbar. Der Transport der Kettenglieder 1 erfolgt in abgesenkter Stellung des Schweisssattels 3, während das Stauchen und Schweissen der Kettenglieder 1 in der in den Fig. 1 und 3 gezeigten Arbeitsstellung erfolgt.
Wenn der Schweisssattel 3 in Arbeitsstellung steht, fahren zwei horizontal geführte Stauchschlitten 5 und 5', an deren einander zugewandten Seiten Stauch stähle 6 und 6' eingespannt sind, gegen das zu schweissende Kettenglied und schliessen den noch offe nen Spalt des Gliedes. Gleichzeitig werden vier paar weise zusammenwirkende Elektroden<I>7a, 7b</I> und 7a', 7b' gegen die zu verschweissenden Enden des Ketten gliedes gedrückt. Fig. 1 und 3 zeigen die Elektroden in angehobener Stellung.
Die Schweisselektroden<I>7a, 7b</I> und<I>7a', 7b'</I> sitzen in Elektrodenhaltern 8, die an den unteren Enden paarweise zusammenwirkender, zangenartig schwenk barer Elektrodenhebel 9a, 9b und 9a', 9b' befestigt sind. Diese Elektrodenhebelpaare 9a, 9b und 9a', 9b' sind um die Achsen 10 schwenkbar an senkrecht geführten Elektrodenschlitten 11 bzw. 11' gelagert. Über vier biegsame Kupferbänderpakete 12, die von einem mit dem Transformator 13 starr verbundenen Verteilerkopf 14 symmetrisch zu den hinteren und vorderen Elektroden<I>7b, 7b'</I> und<I>7a,</I> 7a' führen, erfolgt die Stromzuführung zu den Elektroden.
Die Elektrodenschlitten 11, 11' werden von Stän dern 15, 15' geführt, die auf den Stauchschlitten 5, 5' befestigt sind. Die senkrechten Führungsflächen 16 der Ständer 15, 15' sind im Querschnitt T-förmig ausgebildet und werden von an den Elektrodenschlit ten 11, 11' befestigten Führungsleisten 17 hinter griffen. Dadurch wird den Elektroden<I>7a, 7b</I> und 7a', 7b' die Bewegungen der Stauchschlitten 5 und 5' aufgezwungen.
Zum Kettentransport dient ein Transportfinger 20, der gegen den senkrecht nach unten abgebogenen Teil 21 der Führungsschiene 4 vorgeschoben werden kann, dabei die Kette 1 ergreift und um zwei Ketten gliedlängen nach unten zieht. Der Transportfinger 20 ist auf der Kolbenstange 22 eines hydraulischen Arbeitszylinders 23 befestigt, der den Vorschub bzw. das Zurückziehen des Transportfingers 20 be wirkt. Der Arbeitszylinder 23 wird von einem in senk rechter Richtung verschiebbaren Schlitten 24 ge tragen, der über ein Hebelgestänge 25 von einem Arbeitszylinder 26 bewegt werden kann.
Der Kettentransport erfolgt, nachdem der Schweisssattel 3 und die Führungsschienen 2 und 4 nach Beendigung eines Schweissvorganges etwa um eine halbe Kettengliedbreite abgesenkt ist.
Wie Fig. 5 zeigt, erfolgt das Heben und Senken des Schweisssattels 3 und der Führungsschienen 2, 4 durch einen hydraulischen Arbeitszylinder 27, dessen Kolben 28 auf einen Kniehebel 29 wirkt, der in ge streckter Stellung den Schweisssattel 3 in Schweiss stellung hält.
Der aus den Schweisselektroden 7a, 7b, 7a',<I>7b',</I> den Elektrodenhaltern 8, den Elektrodenhebel 9a, 9b, 9a', 9b' und den beiden Elektrodenschlitten 11, 11' bestehende Elektrodenkopf wird über Gelenk- oder Rollenketten 30, die über Rollen 31 geführt sind, von einem hydraulischen Arbeitszylinder 32 gehoben und gesenkt. Zum Ausgleich des Gewichtes des Elektrodenkopfes dient ein Gegengewicht, das ebenfalls über die Gelenkketten mit dem Elektroden kopf verbunden ist.
Zwischen den oberen Enden der paarweise zu sammenarbeitenden Elektrodenhebel 9a, 9b bzw. 9a', 9b' sind hydraulische Doppelzylinder 33 angeordnet, die auf den obenliegenden Seiten der Elektroden schlitten 11 bzw. 11' befestigt sind und deren gegen läufige Kolben 34 über Kolbenstangen 35 und in Schwenkebene der Elektrodenhebel schwenkbar an- gelenke Schwingen 36 verbunden sind. Durch Be aufschlagung der Kolben 34 werden die Elektroden paare gegen das zu schweissende Kettenglied gedrückt, während die Öffnungsbewegung der Elektroden durch eine zwischen den oberen Armen der Elektroden hebel 9a, 9b bzw.<I>9a',</I> 9b' angeordnete Zugfeder 37 erfolgt.
Wie insbesondere Fig. 6 zeigt, ist der auf dem Stauchschlitten 5 befestigte Ständer 15 als Winkel bock ausgebildet, dessen horizontaler Schenkel 40 auf die obenliegende Fläche des Stauchschlittens auf geschraubt ist und in dessem senkrechten Schenkel 41 die Führungsflächen für den Elektrodenschlitten 11 eingearbeitet sind. Die beiden Schenkel 40 und 41 des Winkelbocks sind über einen Steg 42 gegen einander versteift. Zur Lagerung des Elektroden hebelpaares 9a, 9b dient ein am Elektrodenschlitten 11 befestigter Bolzen 43. An der Unterseite des Elektrodenschlittens 11 ist ein einstellbarer und durch die Kontermutter 44 feststellbarer Anschlag 45 an geordnet, der sich bei abgesenktem Elektrodenkopf gegen den Stauchschlitten 5 abstützt.
An der oben liegenden Seite des Elektrodenschlittens 11 ist neben dem Doppelzylinder 33 und über der Schlittenfüh rung ein Anschlussteil 46 befestigt, an das die Ge lenkkette 30 zum Heben und Senken des Elektroden kopfes angelenkt ist.
Die Bewegungen der Stauchschlitten, des Elektro denkopfes, der Elektrodenhebel, des Schweisssattels, des Transportfingers sowie der Vorrichtung zum Ab graten der Schweisswulste werden durch hydraulische Arbeitszylinder bewirkt und über Magnetventile elek- trisch-hydraulisch gesteuert.
Die Arbeitsweise der Kettenschweissmaschine ist folgende: Nachdem das zu verschweissende Kettenglied auf den Schweisssattel 3 gebracht worden ist, wird der Schweisssattel 3 um etwa eine Kettengliedbreite in Schweissstellung gehoben. Nun fahren die beiden Stauchschlitten 5, 5' zusammen, und die Stauch stähle 6, 6' drücken gegen die Schmalseiten des Kettengliedes und schliessen den Spalt zwischen den zu verschweissenden Gliedenden.
Gleichzeitig wird der Elektrodenkopf abgesenkt, und die Doppelzylinder 33 bringen die Elektrodenpaare 7a, 7b und 7a', 7b' zur Anlage an das Kettenglied, und der Schweiss prozess beginnt. Nach Beendigung des Schweisspro zesses werden die Elektroden<I>7a, 7b</I> und 7a',<I>7b'</I> vom Kettenglied abgenommen und der Elektroden kopf angehoben, und das Abgraten des Schweiss wulstes erfolgt in bekannter Weise.
Danach fahren die Stauchschlitten 5, 5' in ihre Ausgangsstellung zurück, der Schweisssattel 3 wird abgesenkt und der Transportfinger 20 zieht die Kette 1 so weit in Förder- richtung, dass das nächstfolgende hochkantliegende Kettenglied auf den Schweisssattel 3 gelangt, worauf das nächste Arbeitsspiel beginnt.