DD288338A5 - Vorrichtung zur steuerung der reibzeit von reibschweissmaschinen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Reibzeit von Reibschweiszmaschinen. Aus dem Ziel der Erfindung, Reibschweiszmaschinen, insbesondere fuer Kleinteile, wesentlich zu vereinfachen, wurde die Aufgabe abgeleitet, die Steuerung der Reibzeit ohne aufwendige mechanische und/oder elektromagnetische Bremsen zu realisieren. Die Aufgabe wurde dadurch geloest, dasz durch die Antriebsspindel ueber einen Stellzylinder und einen Stellring die Reibzeit gesteuert und der Drehmomentflusz unterbrochen wird. Infolge der Eigenbremsung kommt das rotierende Schweiszteil sofort zum Stillstand.{Reibschweiszmaschine; Reibdruck; Reibzeit; Drehmomentflusz; Eigenbremsung; Schweiszteil}

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des 1. Patentanspruchs. Die Steuervorrichtung ist vorwiegend vorgesehen für tragbare oder semistationäre Reibschweißmaschinen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Beim Reibschweißen werden zwei Teile mit rotationssymmetrischem Voll- oder Hohlquerschnitt stirnflächig gegeneinander gepreßt. Durch die Rotation mindestens eines Teiles wird kinetische Energie in Reibungsarbeit und die wiederum in Formänderungsarbeit und Wärme umgewandelt. Die dadurch bewirkte Aktivierung der Stoßflächen ermöglicht das Herstellen einer stoffschlüssigen Verbindung. Voraussetzung ist, daß das rotierende Teil nach einer vorgegebenen Reibzeit in 0,5 s abgebremst wird (Viii, V.J.: Reihschweißen von Metallen, Verlag Mashgiz, Moskau, 1959). Bei den derzeitigen Reibschweißmaschinen geschieht das über einen Zeitbaustein, der nach Ablauf der vorgegebenen Reibzeit das mechanische und/oder elektromagnetische Abbremsen des rotierenden Teils auslöst. (Autorenkollektiv: Handbuch Reibschweißen Richtlinien für Technologie, Konstruktion und Anwendung, TU Karl-Marx-Stadt und VEB WTZ Getriebe und Kupplungen, Dresden, 1976). Diese Art des Einstellans der Reibzeit machen die Reibschweißmaschinen komplizierter, größer und teuerer. Außerdem erhöhen die rotierenden Teile der Bremsen die beim Abbremsen zu vernichtende kinetische Energie. Zur Zeit sind keine Reibschweißmaschinen bekannt, bei denen die Relativbewegung zwischen den beiden Schweißteilen bei Aufrechterhaltung der vorgegebenen Flächepressung nach einer vorgegebenen Reibzeit ohne mechanische und/oder elektromagnetische Bremsen unterbrochen werden.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, mit einer Vorrichtung des vorstehenden Typs Reibschweißmaschinen, insbesondere für Kleinteile, wesentlich zu vereinfachen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugr'nde, die Reibzeit auf einfache Weise sehr genau einzustellen sowie das rotierende Teil bei Aufrechterhaltung der vorgegebenen Bremsen sofort zum Stillstand zu bringen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch

- einen zur Antriebswelle koaxialen und in Richtung seiner Längsachse symmetrische geteilten sowie mit Innengewinde vorgegebener Steigung versehenen Stellzylinder, dessen boide Hälften drehfest und radial verschiebbar in mit dem Gehäusemantel verbundenen antriebsseitigen und kupplungsseitigen Führungen angeordnet sind,

- je eine mit je einer Hälfte des Stellzylinders verbundene, in Radialrichtung gegen eine 1. Druckfeder wirkende Zugstange,

- einen in das Innengewinde des Stellzylinders geschraubten Stellring, der mindestens zwei konzentrisch zur Antriebswelle angeordnete Bohrungen enthält und mit einer 2. Druckfeder in Wirkverbindung steht, die den Stellring mit einer in Kupplungsrichtung weisenden Axialkraft beaufschlagt,

- zur Antriebswelle parallele Gewindobolzen, die durch die Bohrungen des Stellrings hindurchgeführt und einseitig mit der im Keilprofil der Antriebswelle gegen die Wirkung einer 3. Druckfeder axial verschiebbaren antriebsseiten Kupplungshälfte verbunden sind sowie je eine Stellmutter aufweisen, denn Außendurchmesser den Innendurchmesser der genannton Bohrungen übertrifft.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die Reibzeit bei vorgegebener Drehzahl über die Steigung des Gewindes im Stellzylinder und im Stellring, die beide koaxial zur Antriebswelle angeordnet sind, sowie über die Länge der Gewindebolzen ohne aufwendige mechanische und/oder nlektromechanische Bremsen bei Aufrechterhaltung der vorgegebenen Flächenpressung einstellbar ist. Die dargestellte Lösung vereinfacht die konstruktive Gestalt der Reibschweißmaschine und bringt eine beträchtliche Material- und damit Gewichtseinsparung. Die Funktionsweise der Vorrichtung ergibt sich am eindeutigsten aus dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel.

Ausführungsbeispiel Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen Fig. 1: Längsschnitt der Vorrichtung Fig. 2: Querschnitt der Vorrichtung {Schnitt A-B in Fig. 1).

Mit dem Maschinenständer 1 fest verbunden ist das Gehäuse 2/bestehend aus einem Mantel 2.1, den beiden Führungen 2.2 und 2.3 sowie den Außenflansch 2.4. Der koaxial zur Antriebswelle angeordnete Stellzylinder 3 hat ein Innengewinde vorgegebener Steigung, Ist in Richtung der Längsachse symmetrisch geteilt und kann in radialer Richtung mittels der Zugstangen 4 gegen die von der Druckfeder 5 ausgeübte Kraft auseinandergezogen werden. Die radiale Bewegung der Stellzylinderhälften erfolgt in den beiden Führungen 2.2 und 2.3.

Im Stellzylinder 3 rotiert der Stellring β, der ein zum Innengewinde des Stellzylinders 3 passendes Außengewinde besitzt und auf dem die Druckfeder 7 wirkt. Seine Rotation bewirkt die Antriebswelle 8 über die Gewindebolzen 9, die mit der im Keilprofil 10 der Antriebswelle 8 axial verschiebbaren Kupplungshälfte 11 fest verbunden sind. Hat der Stellring 6 die durch die Stellmuttern 12 begrenzte Steighöhe erreicht, dann hebt er die Kupplungshälfte 11 gegen die von der Druckfeder 13 ausgeübte Kraft ab. Bereits vor dem Erreichen des Endschalters 14 sind die beiden Kupplungshälften 11 und 1S voneinander getrennt. Auf die zwischen der Führung 2.3 und dem Außenflansch 2.4 auf Kugeln 16 gelagerte Kupplungshälfte 15 und dem mit ihr verbundenen Spannfutter 17 wird dann kein Drehmoment mehr ausgeübt. Infolge der Eigenbremsung bleibt das rotierende Teil bei Aufrechterhaltung der vorgegebenen Flächenpressung sofort stehen. Erreicht die Kupplungshälfte 11 den Endschalter 14, dann wird auch der Antriebsmotor abgeschaltet.

Vor Beginn der nächsten technologischen Operation wird der Stellzylinder 3 mittels der Zugstangen 4 in radialer Richtung auseinandergezogen, Stellring 6 durch die Druckfeder 7 wieder in die durch einen Anschlag im Stellzylinder 3 gekennzeichnete Ausgangsposition gebrecht und die beiden Kupplungshälften 11 und 15 unter der Wirkung der Druckfeder 13 wieder selbsteinrastend durch Formschluß verbunden. Soll der Drehmomentfluß nach einer anderen Zeit unterbrochen werden, dann wird die Vorrichtung vom Maschinenständer gelöst. Da die Druckfeder 7 und 13 mit dem Stützflansch 18 der Antriebswelle 8 fest verbunden sind, ist ein sicheres Einstellen einer neuen Steighöhe des Stellringes 3 möglich.

Claims (2)

1. Vorrichtung zur Steuerung der Reibzöit von Reibschweißmaschinen mit einer Kuppjung zwischen Antriebseinheit und Werkstückhalterung, gekennzeichnet durch

- einen zur Antriebswelle (8) koaxialen und in Richtung seiner Längsachse symmetrisch geteilten sowie mit Innengewinde vorgegebener Steigung versehenen Stellzylinder (3), dessen beide Hälften drehfest und radial verschiebbar in mit dem Gehäusemantel (2,1) verbundenen antriebsseitigen (2.2) und kupplungsseitigen (2.3) Führungen angeordnet sind,

- je eine mit je einer Hälfte des Stellzylinders verbundene, in Radialrichtung gegen eine 1. Druckfeder (5) wirkende Zugstange (4),

- einen in das Innengewinde des Stellzylinders (3) geschraubten Stellring (6), der mindestens zwei konzentrisch zur Antriebswelle (8) angeordnete Bohrung enthält und mit einer 2. Druckfeder (7) in Wirkverbindung steht, die den Stellring mit einer in Kupplungsrichtung weisenden Axialkraft beaufschlagt,

- zur Antriebswelle (8) parallele Gewindebolzen (9), die durch die Bohrungen des Stellrings hindurchgefüh und einseitig mit der im Keilprofil (10) der Antriebswelle (8) gegen die Wirkung einer 3. Druckfeder (13) axial verschiebbaren antriebsseitigen Kupplungshälfte (11) verbunden sind sowie je eine Stellmutter (12) aufweisen, deren Außendurchmesser den Innendurchmesser der genannten Bohrungen übertrifft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Buchsen in den Bohrungen im Steilring (C), deren Härte kleiner als die der Gewindebolzen (9) ist.