Widerstandsstumpfschweissmaschine Die Erfindung betrifft eine Widerstandsstumpf- schweissmaschine, z. B. zum Stumpf- und Abbrenn- schweissen mit oder ohne Vorwärmen, insbesondere für grosse Werkstück-Querschnitte und entsprechend grosse Stauchkräfte. Solche Maschinen haben be kanntlich zwei Spannvorrichtungen, deren eine in der Vorschub- und Stauchrichtung verschiebbar ist.
Die Erfindung geht von einer solchen Maschine aus, bei welcher eine in der Vorschub- und Stauch richtung verschiebbare Spannvorrichtung von Füh rungsstangen getragen und geführt ist, die starr mit einer anderen Spannvorrichtung verbunden und sym metrisch zur Schweissstelle der Maschine angeordnet sind.
Bei einer bekannten Maschine dieser Art sind die Führungsstangen an einem Ende an einem ersten feststehenden Ständer und am anderen Ende an einem zweiten feststehenden Ständer befestigt. Zur Bewegung der verschiebbaren Spannvorrichtung die nen das Abbrennen steuernde Kurventeile, in Stauchzylindern verschiebbare Stauchstempel und Rückzugs-Zylinder- Kolben-Einheiten. Die Stauch zylinder sind je durch eine Traverse mit einem Ende von zwei Zugankern verbunden, deren anderes Ende am ersten Ständer befestigt ist. Die Stauchstempel sind mit der verschiebbaren Spannvorrichtung ver bunden.
Dabei sind die Stauchzylinder und die Zug anker im zweiten Ständer verschiebbar gelagert und die Rückzugszylinder an diesem Ständer befestigt.
Diese Maschine ist verhältnismässig kompliziert. Die auftretenden Längsverschiebungen der Zuganker und der Stauchzylinder im zweiten Ständer sind so klein, dass keine der bei beweglichen Teilen üblichen Schmierungen anwendbar ist. Deshalb wurde vorge schlagen, diese Teile in Führungsbuchsen zu lagern, und letztere durch eine besondere Antriebsvorrich tung in ständige Drehung zu versetzen. Wenn die Führungsstangen sich beim Betrieb dieser Maschine ungleichmässig erwärmen, ist kein achsrichtiges Arbeiten mehr gewährleistet, und es kann zu einem Schiefstellen der Ständer kommen, was die Genauig keit der Arbeitsweise der Maschine beeinträchtigt.
Deshalb wurde vorgeschlagen, die Führungsstangen und die Zuganker mittels eines durch sie geleisteten Flüssigkeitsstromes auf gleichbleibender Temperatur zu halten.
Die erfindungsgemässe Maschine ist dadurch ge kennzeichnet, dass die Führungsstangen am einzigen Ständer der Maschine befestigte Freiträger sind, und jede von mindestens zwei symmetrisch zur Schweiss- stelle der Maschine angeordneten Führungsstangen einen Kolben trägt, der zusammen mit einem Zylin der, welcher mit der verschiebbaren Spannvorrich tung verbunden ist, einer hydraulischen Antriebsvor richtung für den Vor- und Rückschub und zur Aus übung der Stauchkraft angehört.
Diese Maschine ist einfach. Da sie nur einen ein zigen Ständer hat, und die Führungsstangen Freiträ ger sind, werden die Schwierigkeiten vermieden, wel che bei der bekannten Maschine im Zusammenhang damit auftreten, dass die Führungsstangen und Stauchzylinder sehr kleine Verschiebungen in Boh rungen des zweiten Ständers ausführen. Aus dem gleichen Grunde hat auch eine ungleichmässige Er wärmung der Führungsstangen keine nachteiligen Folgen.
Vorzugsweise ist jedem Zylinder der Antriebs vorrichtung ein Druckübersetzer mit Verdrängerkol- ben zugeordnet, dessen Hochdruckzylinder mit dem Vorschubraum des Zylinders der Antriebsvorrich- tung verbunden ist. Dabei ist jeder Druckübersetzer zweckmässig am freien Ende der ihm zugeordneten Führungsstange befestigt und durch wenigstens einen in der Führungsstange verlaufenden Kanal mit dem Vorschubraum des zugeordneten hydraulischen An triebs verbunden.
Dadurch kann rasch mit gleich- mässig auf die Führungsstangen verteilter Kraft ge staucht werden.
Vorzugsweise ist die verschiebbare Spannvorrich- tung von zwei Führungsstangen getragen und geführt, die oberhalb und unterhalb der auf diese Weise seit lich zugäugigen Schweissstelle der Maschine ange ordnet sind, und denen je ein Zylinder und Kolben einer hydraulischen Antriebsvorrichtung und ein Druckübersetzer zugeordnet sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in wesentlichen Teilen dar gestellt. Es zeigen: Fig.l einen Aufriss einer Stumpfschweissma- schine, teilweise im Schnitt; Fig. 2 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1 mit einem im Schnitt dargestellten einge spannten Werkstück.
Die dargestellte Maschine hat eine als Spannbock 1 ausgeführte, feststehende Spannvorrichtung mit einem oberen Spannbacken 11 und einem unteren Spannbacken 12, die hydraulisch angetrieben sind. Die zugehörigen hydraulischen Zylinder sind mit 13 und 14 bezeichnet. Die hydraulische Antriebsvor richtung ist in nicht dargestellter Weise zum Justieren des eingespannten (nur in Fig. 2 dargestellten) Werk stückes gemäss Patent 349 012 eingerichtet. Der Spannbock 1 ist am Maschinenfundament 15 ver ankert.
Die verschiebbare Spannvorrichtung ist als Spannbock 2 mit einem feststehenden unteren Spannbacken 22 und einem hydraulisch angetriebe nen oberen Spannbacken 21 ausgeführt. Der hydrau lische Antriebszylinder des Backens 21 ist mit 23 be zeichnet.
Der Spannbock 2 ist von zwei Führungsstangen 3 und 4 getragen und durch Führungsringe 31, 41 an diesen Stangen 3, 4 verschiebbar gelagert. Die Füh rungsstangen 3 und 4 sind elektrisch isoliert am Spannbock 1 befestigt. (Die isolierenden Zwischenla gen sind in der Zeichnung nicht dargestellt.) Die Führungsstangen 3, 4 sind parallel zur (horizontalen) Stauchrichtung der Maschine und symmetrisch zu deren Schweissstelle 9 angeordnet.
Am freien Ende der Führungsstange 4 ist ein Kolben 51 befestigt, der in einem mit dem Spann bock 2 verbundenen Zylinder 52 angeordnet ist und einer hydraulischen Antriebsvorrichtung 5 für den Vor- und Rückschub und die Ausübung der Stauch kraft angehört. Der Zylinder 52 ist einerseits durch einen auf der Führungsstange 4 gleitenden Ring 53 und anderseits durch einen Ring 54 abgeschlossen, welcher ein an den Kolben 51 anschliessendes Ge häuse 61 eines Druckübersetzers 6 dicht umschliesst und auf diesem Gehäuse verschiebbar ist.
Der Druckübersetzer 6 hat einen Hochdruckzylinder 62, welcher durch einen Kanal 57 mit dem Vorschub raum 55 des, Zylinders 52 verbunden ist, und einen Verdrängerkolben 63, der an einem im Niederdruck zylinder 64 verschiebbaren Kolben 65 befestigt ist. Der Vorschubraum 55, der Hochdruckzylinder 62 und der diese verbindende Kanal 57 sind mit Öl ge füllt.
Je eine Ölleitung 551 und 561 ist an den Vor schubraum 55 bzw. den mit 56 bezeichneten Rück schubraum des Zylinders 52, und eine Luftleitung 641 ist an den Niederdruckzylinder 64 des Druck übersetzers 6 angeschlossen. Die Leitungen 551, 561 und 641 sind an nicht dargestellte Teile der hydrauli schen und pneumatischen Ausrüstung der Maschine angeschlossen.
Am freien Ende der Führungsstange 3 ist ein dem Kolben 51 entsprechender, nicht dargestellter Kolben befestigt, welcher einer der hydraulischen Antriebs vorrichtung 5 entsprechenden hydraulischen An triebsvorrichtung 7 angehört, die mit einem dem Druckübersetzer 6 entsprechenden Druckübersetzer 8 zusammenarbeitet. Die einander entsprechenden Vorschub- und Rückschubräume der hydraulischen Antriebsvorrichtungen 5 und 7 und die Niederdruck zylinder der einander entsprechenden Drucküberset zer 6 und 8 sind durch je eine nicht dargestellte Lei tung miteinander verbunden.
Die elektrische Ausrüstung der Maschine ist nicht dargestellt.
Zum Zwecke des Werkstückvorschubes werden durch nicht dargestellte Ventile die Leitung 551 an eine Druckölleitung und die Leitung 561 an eine Ent lastungsleitung angeschlossen, wodurch der Spann bock in die in Fig. 1 dargestellte Lage kommt.
Zur Ausübung der Stauchkraft wird die Leitung 551 durch ein nicht dargestelltes Ventil geschlossen und die Leitung 641 an eine Druckluftleitung angeschlos sen, so dass der Verdrängungerkolben 63 in den Hochdruckzylinder 62 eindringt und den (Öldruck im Vorschubraum 55 entsprechend dem durch den Druckübersetzer 6 gesteigerten Luftdruck erhöht. Dabei ist ein kleiner Strömungswiderstand des ge samten Entlastungsweges des Rückschubraumes 56 wesentlich, da ein nennenswerter Strömungswider stand in diesem Entlastungsweg den Stauchvorgang verzögern würde.
Für den Rückschub werden die Leitung 551 mit einer Entlastungsleitung, die Leitung 561 mit der Druckölleitung und die Leitung 641 mit der Aussen luft verbunden, wodurch der Spannbock 2 in Fig. 1 von links nach rechts geschoben und der Verdränger- kolben 63 mit dem Kolben 65 in die gezeichnete Stellung (Ruhelage) gebracht wird.
Sowohl beim Werkstückvorschub als auch beim Stauchen und beim Rückschub wirken die hydrauli sche Antriebsvorrichtung 7 und der Druckübersetzer 8 ebenso wie für die hydraulische Antriebsvorrich tung 5 und den Druckübersetzer 6 beschrieben, da einander entsprechende Zylinderräume dieser An- triebsvorrichtungen 5, 7 und Druckübersetzer 6, 8 wie erwähnt miteinander verbunden sind.
Die Druckölleitung, Entlastungsleitung, Druck luftleitung und zugeordnete Ventile sowie eine diese Ventile steuernde Einrichtung sind nicht dargestellt und können in geeigneter bekannter Weise ausgeführt sein.
Wie ersichtlich bewirkt bei der beschriebenen Maschine die Stauchkraft lediglich einen Zug der die Spannböcke 1 und 2 verbindenden Führungsstangen 3 und 4. An den Führungsringen 31, 41, welche den Spannbock 2 an den Führungsstangen 3 und 4 führen, ist die Stauchkraft überhaupt nicht wirksam. Diese Führungsringe 31, 41 sind nur der Schwerkraft des Spannbockes 2 und des, mittels dieses Spann bockes gehaltenen Werkstückes unterworfen. Aus- serdem sind alle Teile der Führung des verschieb baren Spannbockes konstruktiv sehr einfach.