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DE2645722A1 - Reibungsschweissmaschine - Google Patents

Reibungsschweissmaschine

Info

Publication number
DE2645722A1
DE2645722A1 DE19762645722 DE2645722A DE2645722A1 DE 2645722 A1 DE2645722 A1 DE 2645722A1 DE 19762645722 DE19762645722 DE 19762645722 DE 2645722 A DE2645722 A DE 2645722A DE 2645722 A1 DE2645722 A1 DE 2645722A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
friction welding
welding machine
workpiece
machine according
support
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19762645722
Other languages
English (en)
Other versions
DE2645722C2 (de
Inventor
Emyr Jones
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce Power Engineering PLC
Original Assignee
Clarke Chapman Group Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE2065835A external-priority patent/DE2065835C3/de
Priority claimed from GB4153675A external-priority patent/GB1532226A/en
Application filed by Clarke Chapman Group Ltd filed Critical Clarke Chapman Group Ltd
Publication of DE2645722A1 publication Critical patent/DE2645722A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2645722C2 publication Critical patent/DE2645722C2/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Description

Clarke Chapman Limited
Victoria Works, Gateshead Tyne and Wear, England NE8 3 HS
Reibungsschweißmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungsschweißmaschine bei der mittels einer Druckvorrichtung ein erstes Werkstück gegen ein zweites Werkstück bewegbar ist, und bei der Reaktionskräfte durch zwei im Bereich zwischen ihren. Enden durch Verbindungsglieder miteinander verbundene Stützelemente aufgenommen werden, wobei ein erstes Ende eines jeden Stützelements auf ein Druckglied, ein zweites Ende eines der Stützelemente auf die Druckvorrichtung und ein zweites Ende des anderen Stützelements
auf das zweite Werkstück wirkt nach Patent P
(P 20 65 835.9).
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Bei bekannten Reibungsschweißmaschinen wird eines der beiden zu verbindenden Teile in Rotation versetzt und durch eine Druckvorrichtung, wie beispielsweise einem Druckmitte!zylinder, gegen das zu verbindende Teil gedrückt. Entlang der Rotationsachse wirken auf die Werkstücke relativ hohe Kräfte und es ist deshalb notwendig, die Werkstücke gegen diese Kräfte abzustützen.
Bei bekannten Reibungsschweißmaschinen wird während des Schweißvorganges ein Werkstück gegen diese Kräfte durch ein Gegenlager abgestützt, welches Teil eines Kopfaufbaues ist, der zur Drehung des Werkstücks ein drehbares Spannfutter aufweist. Das andere Werkstück wird gegen diese Kräfte durch ein weiteres festes Gegenlager oder einen Anschlag abgestützt und wird seitlich durch eine Klemmvorrichtung gehalten.
Bei diesen bekannten Reibungsschweißmaschinen wirkt die Druckvorrichtung auf eines der Gegenlager. Die Druckvorrichtung ist an einem schweren Rahmenaufbau verankert, der im allgemeinen sich in Horizontalrichtung erstreckt und den Grundrahmen für die Werkzeugmaschine darstellt. Der bewegliche Werkstückbock ist durch die Druckvorrichtung in Längsrichtung des Rahmens bewegbar und wird auf dem Rahmen abgestützt. Der feste Gegenhalter ist am Rahmen befestigt.
Durch den Verankerungspunkt der Druckvorrichtung und durch den ortsfesten Gegenhalter wirken die Reaktionskräfte auf den Rahmen. Da diese beiden Punkte von der Mittellinie des Rahmens versetzt sind, wird der Rahmen einem Biegemoment unterworfen und durch diese Reaktionskräfte verwölbt. Bei Verwendung größerer Reibungsschweißmaschinen sind diese Kräfte so groß, daß sie eine relativ große Verwölbung des
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Rahmens bewirken. Dies bedeutet, daß eine genaue Ausrichtung der Werkstücke an der Rotationsachse unmöglich ist, da die Verwölbung des Grundrahmens eine Verbiegung der Führungsflachen für den Werkstückbock des beweglichen Werkstücksauf dem Rahmen zur Folge hat.
Deswegen werden bei bekannten Reib ungs schwel ßmas chinen Verbindungsglieder oder Stangen verwendet, die in derselben Ebene wie die Rotationsachse angeordnet sind. Die Verwendung derartiger Aufbauten ist jedoch von großem Nachteil, da bei großvolumigen Produktionsmaschinen diese Stangen die Bewegungsfreiheit sowohl der Werkstücke wenn sie in die Maschine gegeben werden und der zusammengeschweißten Bauteile, wenn sie aus der Maschine entnommen werden, erheblich einschränken.
Im Patent (P 20 65 835.9) wird ein verbesserter Aufbau eines Grundrahmens vorgeschlagen, bei dem die nachteilige Wirkung der Reaktionskräfte auf die Genauigkeit der Ausrichtung der Werkstücke zueinander vermindert wird.
Dabei ist bei einer Reibungsschwelßmaschine der eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß die Stützelemente als Stützbalken ausgebildet sind, an deren in einer Richtung weisenden Enden die Druckvorrichtung einerseits und der zweite Werkstückbock, andererseits abgestützt sind, wobei diese^Stützbalken im Bereich zwischen ihren Enden durch ein Zugglied (welches Zugkräften unterworfen ist) und an ihren in der entgegengesetzten Richtung weisenden Enden durch ein Druckglied (welches Druckkräfte aufnimmt) verbunden sind.
Die vorliegende Anmeldung beinhaltet eine weitere Ausgestaltung und Verbesserung des Gegenstands des oben genannten
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Patents (P20 65 835.9) und ist dadurch gekennzeichnet, daß das erste Werkstück in einem entlang Führungsflächen des Druckglieds verschiebbaren Werkstückbock aufgenommen ist.
Die Genauigkeit der Einstellung des verschiebbaren Werkstückbocks ist somit für alle Betriebsbedingungen der Reibungsschweißmas chine optimiert.
Auch das Zugglied kann vereinfacht werden. Insbesondere kann das Zugglied als Zugstange ausgebildet sein und es können dabei zwei oder mehrere Zugstangen verwendet werden.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die das Zugglied darstellenden zwei Zugstangen sehr nahe an die Höhe der Rotationsachse angeordnet sind und doch genügend unterhalb der kritischen Höhe, welche einen genügenden Spielraum für einen ausgezeichneten Zugang zu den Werkstückböcken für die in die Reibungsschweißmaschine einzugebenden Werkstücke beläßt und auch eine einfache Entnahme der zusammengeschweißten Bauteile aus der Werkzeugmaschine ermöglicht.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand von Figurenzeichnungen beschrieben. Es zeigen
Fig. 1
bis 3 jeweils eine Draufsicht, Seitenansicht und eine Endansicht in Pfeilrichtung nach Figur 2,
Fig. 4 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Horizontalschnitt eines Endes einer Reibungsschweißmaschine mit Einzelheiten des Gegenhalters,
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Fig. 5 einen vertikalen Längsschnitt durch einen Teil des gegenüberliegenden Endes der Reibungsschweißmaschine (bezogen auf Figur 4) mit Einzelheiten des Antriebs für den beweglichen Werkstückhalter (dieser Schnitt ist seitenverkehrt im Vergleich zu den Figuren 1, 2, 3 und 4 dargestellt),
Fig. 6,
7 und 8 jeweilig.eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungs■ form einer Reibungsschweißmaschine, eine Ansicht des Endes "A" der Reibungsschweißmaschine in Fig. 6 (zum Teil abgeschnitten) sowie eine Seitenansicht (Teile weggeschnitten) der Seite "B" der Reibungsschweißmaschine nach Figur 6, und
Fig. 9 eine Seitenansicht einer dritten Ausfuhrungsform einer Reibungsschweißmaschine·
In den Figuren 1 bis 3 ist eine Reibungsschweißmaschine der sogenannten "Schiebekopf"-Type dargestellt, welche einen Rahmenaufbau mit einem ersten Teil in Form zweier Zugstangen 10 und einen zweiten Teil in Form eines Grundrahroens 12 aufweist. Die Zugstangen 10 reichen über die Enden des Rahmens 12 und sind an ihren ersten Enden in einem ersten Hebelbock 14 (Stützelement) und an ihren gegenüberliegenden zweiten Enden in einem zweiten Hebelbock 16 (Stützelement) drehbar gelagert. Der erste Hebelbock 14 ist an seinem unteren Ende über einen horizontalen Schwenkzapfen 18 am benachbarten Ende des Rahmens 12 schwenkbar gelagert. An seinem oberen Ende ist der erste Hebelböck über horizontale Schwenkzapfen 20 im Zylinder 22 eines Hydraulikkolbens schwenkbar gelagert.
Der zweite Hebelbock 16 ist an seinem unteren Ende schwenkbar bei 24 an einer Einrichtung am benachbarten Ende des
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Rahmens 12 angeordnet. An seinem oberen Ende ist der zweite Hebelbock 16 bei 26 an einem Ende des Werkstückbocks oder einer im nachfolgenden näher beschriebenen Gegenhaltereinrichtung 28 angeschlossen. Die Schwenkverbindungen bei 3o und 32 zwischen jeweilig dem ersten und dem zweiten Hebelbock 14 und 16 und den jeweiligen Enden der Zugstangen 10 sowie die Schwenkverbindungen bei 24 und 26 sind alle derart ausgebildet, daß sie eine begrenzte universelle Schwenkung zulassen, wobei die Anschlußteile zum Teil kugelförmig ausgebildet sind. Jede Zugstange besitzt eine Mutter, welche mit einem einen konvexen Kugelabschnitt aufweisenden Ring zusanrnenwirkt, der seinerseits in eine entsprechende teilweise kugelförmig ausgebildete Aussparung eines anderen Rings am Hebelbock eingreift.
Die Werkzeugmaschine weist weiter eine am Schiebekopf 42 montierte Einspanneinrichtung 40 sowie einen am Rahmen 12 angeordneten Klemmbock 44 auf und beinhaltet einen hydraulisch betätigten Kolbenzylindermechanismus 46. Der Schiebekopf 42 beinhaltet ein Gehäuse 48 auf dem ein Elektromotor 50 angeordnet ist, welcher die Einspanneinrichtung 40 über eine pneumatisch betätigbare Kupplung 51 und einen Riemen 52 antreibt. Die Einspanneinrichtung 40 ist auf einem im nachfolgenden in bezug auf Figur 5 näher beschriebenen Spindelaufbau angeordnet, welcher eine Bremsscheibe 54 mit der nicht dargestellte Bremsglieder zusammenwirken, aufweist. Der Spindelaufbau beinhaltet einen Werkstückbock oder Gegenhalter, welcher mit dem in der Einspanneinrichtung eingespannten Werkstück (Figur 5) zusammenwirkt.
Das rückwärtige Ende des Gehäuses 48 weist einen Zapfenaufbau 56 auf, der über einen horizontalen Schwenkzapfen 58 mit der über den Zylinder 22 her aus ragenden Kolbenstange 60 verbunden ist.
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Das Gehäuse 48 besitzt bei 62 unterste horizontale Gleitflächen , die mit oberen Gleiflachen 64 am Rahmen 12 zusammenwirken. In der gemeinsamen Ebene der Gleitflächen .liegt die zentrale Längsachse der Zugstangen 10. Das Gehäuse 48 weist an seinem vorderern Ende ein Drucklager mit einem relativ großen Durchmesser auf (Figur 5), welches in einem einen Teil des Gehäuses darstellenden Gußteil angeordnet ist. Das Gußteil weist zwei kreisförmige öffnungen (nicht gezeichnet) in seinem unteren Vorderteil auf, durch welche die Zugstangen 10 mit Zwischenspiel reichen.
Der Gegenhalteraufbau 28 befindet sich in einem Stützbock 7O, der einen durch Längskeile, wie bei 74 angezeigt, in drei alternative Stellungen auf dem Stützbock einstellbaren Querträger 72 beinhaltet. Unbesetzte Nute sind bei 76 dargestellt. Der Aufbau 70 ist auf dem Rahmen 12 durch Keile 78 befestigt.
In Figur 4 sind im Detail der Klemmbock 44, der Stütz aufbau 70 und der Gegenhalteraufbau 28 im Detail dargestellt. Der Klemmbock 44 weist zwei über einen Kolbenzylindermechanismus 46 (Figur 2) und über ein Zughebelgestänge jeweils in Querrichtung bewegbare Klemmen 80, 82 auf, so daß die Klauen selbstzentrierend sind.
Figur 4 zeigt das obere Ende des Hebelbocks 16 und die Schwenkverbindung bei 26 zwischen Hebelbock 16 und Gegenhalteraufbau 28. Die Verbindung 26 ist durch einen Kopf 86 mit einem Kugelabschnitt gekennzeichnet, der am Hebelbock befestigt ist und in einer entsprechend mit einer kugelförmigen Aussparung ausgebildeten Scheibe 88 aufgenommen wird, die an einer am rückwärtigen Ende des hohlzylinderförmigen Druckteils 92 befestigten Druckplatte 90 angeordnet ist. Die Platte 90 trägt auch einen
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Deckel 9 4 mit einem nach innen gerichteten Flansch, der den Kopf 86 innerhalb des Deckels 9 4 einfaßt, jedoch mit einem kleinen Zwischenspiel, so daß das Druckteil 92 in beiden Bewegungsrichtungen bewegbar mit dem Hebelbock 16 verbunden ist.
Das Druckteil 92 ist über einen kleinen Betrag von einigen Millimetern, bei "d" angezeigt, in einer Gleitbahn durch den Querträger 72 verschiebbar. Das vordere Ende des Druckteils 92 ist mit einem nach außen gerichteten Flansch 96 ausgebildet und trägt eine durch Schrauben am Druckteil 9 2 befestigte Mutter 98 von denen eine bei 100 dargestellt ist. Die Mutter 9 8 sitzt auf einem Zapfen 102 mit einer Außenverzahnung, welcher in die Innenbohrung des Druckteils 92 eingeschraubt ist. Der Zapfen 102 besitzt einen aufgeweiteten und zur Erleichterung der Drehung mit Schlitzen 106 ausgebildeten Kopf 104. Der Kopf 104 trägt ein über einen Haltering 108 und Schrauben 110 am Kopf 104 gehaltenes Druckstück 106. Der Zapfen 102 ist nahe an seiner äußersten rechten Stellung in bezug auf das Druckteil 92 dargestellt. Die äußerste linke Arbeitsstellung des Zapfens 102 in bezug auf das Druckteil 92 ist in gestrichelter Linie bei 112 dargestellt.
Ein relativ langes im Klemmbock 44 gehaltenes Werkstück könnte in jeder Stellung des Zapfens 102 zwischen der gestrichelt dargestellten Stellung und der mit durchgehender line dargestellten stellung mit dem Druckglied 106 zusammenwirken. Eine ausreichende Länge der Schraubverbindung zwischen Zapfen 102 und Druckteil 92 verbleibt, um großen während des Schweißvorganges auf die Werkstücke gegebenen Druckbeanspruchungen standzuhalten. Wenn im Klemmbock 44 ein relativ kurzes Werkstück gehalten wird, wird das Druckstück 106 durch eine
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verlängerte Druckstange erstetzt, die bei 114 in gestrichelter Linie dargestellt ist. Die Stange 114 trägt an ihrem linksseitigen Ende ein austauschbares Druckstück 116.
Der Zapfen 102 kann in jeder seiner eingestellten Position in bezug auf das Druckteil 92 durch die Mutter 98 und die Schrauben 100 gesperrt werdendie, wenn sie fest angezogen sind, eine Drehung des Zapfens 102 verhindern. Ein Zwischenraum zwischen der Mutter 98 und dem Ende des Druckteils 92 wird immer aufrechterhalten, wie dargestellt, so daß der Druck nicht durch die über eine geringe Distanz verschraubten Teile des Zapfens und der Mutter anstelle durch die über eine lange Distanz verschraubten Teile des Zapfens und des Druckteils 9 2 aufgenommen wird.
Figur 5 zeigt im Detail den Spindelaufbau und es wird darauf hingewiesen, daß die Zeichung im Vergleich zu den Figuren 1, 2 und 4 umgekehrt dargestellt ist, so daß das rechte Ende des Spindeläufbaues in Figur 5 als das linke Ende in den Figuren 1 und 2 erscheint. Der Zapfenaufbau 56 ist in Figur 5 weggelassen. In der Darstellung wirkt der Riemen 52 mit einer Riemenscheibe 200 zusammen, die an einer in einem Lageraufbau 204 und einem Druck lager auf bau 206 gelagerten Hohlspindel 202 befestigt ist (das Drucklager bezieht sich auf das oben angegebene). Der.hintere Abschnitt der Einspanneinrichtung 40 ist am linksseitigen Ende der Spindel 202 angeordnet.
In Figur 5 ist deutlichkeitshalber nur eine alternative Antriebsmöglichkeit in Form einer in gestrichelter Linie bei 208 dargestellten mit einem an der Spindel 202 befestigten Kettenrad 210 zusammenwirkenden Kette angegeben. Ein geräuschloser
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Kettentrieb wird bei Verwendung eines gleichstrombetriebenen Motors bevorzugt« In diesem Fall kann die Bremsscheibe an der Motorausgangswelle anstatt an der Spindel 202 -angeordnet werden.
Der Lageraufbau 204 beinhaltet ein festgelegtes Lager 212, dem sich ein doppeltes freibewegliches Lager mit zwei Laufringen 214 und 216 anschließt, welches in Längsrichtung frei in der Zylinderfläche 218 des Gehäuses 48 gleiten kann. Dieser Aufbau sichert, daß die Spindelachse genau in ihrer Stellung gehalten wird, falls irgendeine axiale Loslösung der Laufringe des Lagers 212 unabsichtlich eintreten sollte; in anderen Worten die "gesamte angegebene Anzeige" (Total Indicated Reading) wird in bezug auf die Genauigkeit der Positionierung der drehenden Spindel aufrechterhalten, was bei Hochleistungswerkzeugmaschinen dieser Art von außerordentlicher Wichtigkeit ist.
Zwischen dem Lager 212 und dem Doppellager 214, 216 kann vorzugsweise ein ölspal+· vorgesehen sein, obgleich dies nicht dargestellt ist.
Die Einspanneinrichtung 40 ist ein Futter mit drei Klauen und mit einer durch einen hydraulischen Kolben und Zylindermechanismus 230 betätigten Zugstange, wobei der Zylinder 232 durch nicht eingezeichnete Schrauben, dereh Achsen bei 234 angegeben sind, an einem ringförmigen Bauteil 236 befestigt ist. Das Bauteil 236 ist an der Riemenscheibe 200 befestigt, auf der die Bremsscheibe 54 angeordnet ist,» Die Kolben und Zylindereinrichtung 230 beinhaltet eine umlaufende Flüssigkkeitskupplung 238, durch welche die Hydraulikflüssigkeit dem Zylinder 232 zugeführt wird.
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Die Kolbenstange 240 der Einrichtung 230 dreht sichzmit dem Zylinder 232 und betätigt das rechtsseitige Ende der Futterzugstange 242, welche sich innerhalb der Spindel .2O2 erstreckt. Das linke Ende der Zugstange 242 ist mit einem Kupplungsglied 244 verbunden, welches seinerseits mit einem sich nach links zum Futter 40 erstreckenden Rohr 246 verbunden ist. Das linke und nicht eingezeichnete Ende des Rohres 246 ist mit STellkeilen verbunden, die bei Bewegung mit dem Rohr 246 jeweilig das Schließen oder öffnen der Futterklauen bewirken.
Das Kupplungsglied 244 ist in einem hufeisenförmig gestalteten Anschlag 250 aufgenommen, dessen rechtes Ende mit einer an der Spindel 202 ausgebildeten Innenschulter 252 zusammenwirkt. Das linke Ende des Anschlags 250 ist am rechten Ende eines Abschirmrohres 254 befestigt, welches sich nach links in das Einspannfutter 40 erstreckt. Das Abschrimrohr 254 verhindert Schmutz- und Fett ans ammlung vor dem Anschlag 250.
Ein nicht gezeichnetes in der Einspanneinrichtung 40 gehaltenes Werkstück reicht in das Abschirmrohr 254 und wirkt mit dem Anschlag 250 zusammen.Im Fall eines kurzen Werkstücks, kann ein Zwischenanschlagsglied oder Distanzanschlag (nicht dargestellt) in das Abschirmrohr 254 eingesetzt werden, welches am Anschlag 250 anliegt und mit dem Werkstück zusammenwirkt. Somit kann durch den auf das Gehäuse 48 wirkenden Kolben 60 und somit durch die Drucklager 206, die Spindel 2O2, die Schulter 252 und den Anschlag 250 eine axiale Belastung auf das Werkstück im Futter 40 gegeben werden.
Die Werkzeugmaschine weist darüberhinaus weitere nicht in den Zeichnungen dargestellte Merkmale auf. Ein Bündel von
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Springfedern ist in Höhe der Zugstangen 10 zwischen diesen angeordnet. Das Federbündel wirkt auf den Hebelbock 16 und ist so angeordnet, daß ee durch Bewegung des Gegenanschlagaufbaues 28 gegen den Kopf 42 unter Wirkung des Kolbens 60 und durch die durch die Zugstangen auf den Gegenhalteraufbau gegebene Reaktionskraft zusammengedrückt wird. Bei Verschwinden dieser Belastung expandiert das Federbündel und setzt den Hebelbock 16 und den Gegenhalteraufbau in seine äußerste rechte Position, wie in Figur 4 dargestellt, zurück, in der der Flansch 96 mit dem Querträger zusammenwirkt.
Der Rahmen 12 weist einen Anschlag auf, gegen den normalerweise der Hebelbock 14 im unbelasteten Zustand der Maschine vor Einlegen der Werkstücke in jeweils die Einspanneinrichtung 40 und den Spindelaufbau oder den Klemmbock 44, Stützbock und Gegenhalteraufbau 28 .umfassenden Werkstückböcke gestellt ist. Bei Bewegung im Gegenuhrzeigersinn um den Schwenkzapfen 18 bewegt sich der Hebelbock 14 vom Anschlag weg.
Die Werkzeugmaschine weist auch Begrenzungsschalter auf, durch welche die Bewegung des Kopfes 42 während des Schweißens aufgezeigt wird. Die Schalter sind an einem Winkel angeordnet, der in Längsrichtung des Rahmens 12 durch einen am beweglichen Gegenhalter auf bau 28 befestigten Arm verschiebbar ist.
Arbeitsweise:
Die Figuren 1 und 2 zeigen den Kopf 48 in seiner äußersten linken Position bereit zur Aufnahme eines Werkstücks in die Einspanneinrichtung 40. Der Hebel 14 wirkt mit seinem eben beschriebenen Anschlag so zusammen, daß eine Ausgangsposition für den Hebelbock und den Kopf 48 bestimmt ist. Der Gegenhalter 28 ist aufgrund der Wirkung des gerade beschriebenen Federbündels in seiner äußersten rechten Stellung. Die Klauen der Einspann-
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einrichtung und der Klemmbock 44 sind geöffnet.
Die Werkstücke werden in das Einspannfutter und den Klemm-.bock eingelegt, die sich beide schließen, um ihre jeweiligen Werkstücke zu greifen. Das Werkstück im Klemmbock wird dabei gegen den Gegenhalter 28 gestellt, wenn es in den Klemmbock eingelegt wird. Das Schließen des Klemmbocks 44 könnte in einigen Fällen eine leichte Bewegung des Werkstücks weg vom Gegenhalter 28 verursachen, dies wird jedoch wie unten beschrieben kompensiert,. Ein inneres Ende des Werkstücks im Einspannfutter liegt ungefähr 25,4 im vor der Vorderseite der Futterklauen.
Der Motor 50 wird eingeschalten und dreht das Futter 40 und der Kolben 60 wird durch Druckbeaufschlagung des Zylinders 22 vorgeschoben, um den Kopf 48 zu verschieben bis das freie Ende des Werkstücks im Futter 40 in Reibberührung mit dem Ende des Werkstücks im Klemmbock 44 in der durch "A" in Figur 2 bezeichneten Ebene steht. Auf diese Weise werden beide Werkstücke sehr nahe an den Reibflächen aufgenommen, an denen die Schweißung bewirkt werden soll.
Der Zylinder 22 wird weiter mit Druck beaufschlagt,so daß die Werkstücke gegeneinander gedrückt werden. Die Reaktionskräfte vom Zylinder 22 werden auf den Hebelbock 14 und von da auf die Zugstange 10 übertragen. Falls irgendein Zwischenraum zwischen rückwärtigem Ende des Werkstücks im Klemmbock 44 und dem Gegenhalter 28 entsteht, verursachen die Reaktionskräfte an den Zugstangen 10, daß der Hebelbock 16 im Gegenuhrzeigersinn wirkt und den Gegenhalter 28 in Berührung mit dem rückwärtigen Ende des Werkstücks im Klemmbock 44 bringt. Das Federbündel wird somit zusammengedrückt. Die weitere Druckbeaufschlagung des Zylinders 22 baut nun einen wesentlichen
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Druck zwischen den den Reibflächen der Werkstücke in der Ebene "A" auf und es wird durch Reibung Wärme entwickelt. Die Zugstangen 10 stehen nur unter Zugspannung. Der Rahmen 12 steht als reines Druckglied unter Druck. Die Achsen der Gelenke 18 und 24 schneiden die neutrale Achse des Rahmens 12.
Die Werkstücke werden benachbart ihrer Reibflächen plastisch und Metall wird von den Werkstücken nach außen gedrückt, was eine Bewegung des Kopfes 48 nach rechte bewirkt, da die Werkstücke sich verkürzen. Der Längenverlust ist als "Abbrand" bekannt und wird durch eine Grenzschaltereinrichtung aufgezeichnet, die wie oben erwähnt die Bewegung des Gegenhalters 28 aufgrund der verschiebliehen Anordnung der Grenzschaltereinrichtung in Rechnung stellt.
Sobald genügend Abbrand entsprechend einer adequaten Beheizung der Werkstücke aufgetreten ist, um zu sichern, daß Schweißtemperatur und Schweißbedingungen erreicht worden sind, wird der Antrieb zum Futter 40 abrupt durch Ausrücken der Kupplung 51 unterbrochen und die Bremsscheibe 54 wird betätigt, um das Futter 40 und das darin eingespannte Werkstück anzuhalten. Zur gleichen Zeit wird die Kraft mit der die Werkstücke zusammengedrückt werden plötzlich auf einen höheren Wert und zwar den Schmiededruck gesteigert, der über eine kurze Zeitdauer aufrechterhalten wird. Dies vervollständigt die Reibschweißung zwischen den Werkstücken.
Der Kleirtnbock 44 wird gelöst und der Druck im Zylinder 22 reduziert. Die Spannung in den Zugstangen klingt ab, so daß sich die Stangen zusammenziehen und den Hebelbock 14 gegen seinen Anschlag ziehen. Das Federbündel weitet sich aus und setzt den Gegenhalteraufbau 28 zurück. Der Zylinder
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wird im umgekehrten Sinn unter Druck gesetzt, um den Kopf 48 zurückzuziehen, so daß das Einspannfutter das zusammengeschweißte Werkstück aus dem Klemirbock 44 bewegt.
Das Futter 40 wird gelöst und das Bauteil aus dem Futter entnommen und aus der Werkzeugmaschine herausgeworfen.
Unter dem hohen Schmiededruck, beispielsweise 60 bis 70 t wird der Rahmen 12 als reines Druckglied nur entlang seiner neutralen Achse zusammengedrückt. Somit treten im Rahmen keine wesentlichen Biegebeanspruchungen auf und wird die Genauigkeit der oberen Gleitflächen 64 aufrechterhalten, wodurch ein genaues Schweißen der Werkstücke bewirkt wird. Die Hebeleinrichtung ist derart, daß beispielsweise bei einer auf die Werkstücke gegebenen Last von 62 t die Zugstangen eine Zuglast von 103 t erfahren und der Rahmen 12 einer Drucklast von nur 41 t unterworfen wird.
Die auf die beiden Werkstückböcke wirkenden Belastungen, und zwar insbesondere auf das Druckstock 106 (oder 116) des Gegenhalters 28 und des Anschlags 250 (oder Distanzanschlag) werden auf die Hebelböcke 14 und 16 übertragen, die zu diesem Zweck als Gegenlager wirken.
Zur gleichen Zeit wird der freie Zutritt zu dem Raum oberhalb des Rahmens 12 optimiert, in den die Werkstücke eingelegt und weggenommen werden, da die Zugstangen 10 den Zutritt nicht beeinträchtigen. Vorzugsweise werden die fertigen Bauteile nach unten zwischen den Zugstangen 10 und durch eine öffnung im Rahmen 12 ausgeworfen.
Der Klemmbock 44 kann entlang des Rahmens 12 verstellt werden, ist aber am Rahmen befestigt und wirkt mit dem Stützbock
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zusarrmen, wie gezeichnet, oder mit einem Zwischenglied, das mit dem Stützbock 70 zusammenwirkt. Der Klemmbock 44 braucht deshalb keinen entlang des Rahmens auf das im Klemmbock gehaltene Werkstück wirkenden Kräften standzuhalten (oder keinen wesentlichen Kräften). Der Stützbock 70 wird durch den beweglichen Gegenhalter 28, der wie oben beschrieben wirkt, von solchen Belastungen freigehalten.
Die Erfindung kann auf anderen Werkstücken als dem des sogenannten "Schiebekopf"-Typs angewendet werden und ist beispielsweise auf Werkzeugmaschinen mit "ortsfestem Kopf11 und Doppel-Schiebekopf-Maschinen anwendbar. Eine Werkzeugmaschine mit "ortsfestem Kopf" ist eine, in welcher der Kopf 48 am Stützglied 12 befestigt ist und die Werkstückstütze gleich mit dem Aufbau 28 durch einen Kolben gegen denzortsfesten Kopf gefahren wird.
Der Gebrauch von Kugelgelenken bei 24, 26 und 30 stellt sicher, daß eine leichte Winkelablenkung der Hebelböcke 14 oder 16 aus den Ebenen normal zur Ebene der Figur 1 nicht nachteilig das Kräfte kompensierende System beeinflußt. Darüberhinaus wird eine gleiche Spannung in den Zugstangen 10 gewährleistet, sogar wo die Drehzapfen oder Gelenke bei 30 und 32 auf einer Stange in einem leicht unterschiedlichen Abstand gegenüber dem Abstand zwischen den Drehzapfen 30 und 32 an der anderen Stange voneinander entfernt angeordnet sind. Große Muttern sind an den Enden der Stangen 10 vorgesehen und es wird bei Erstellung der Werkzeugmaschine darauf geachtet, den Abstand der Zapfen für jede Stange gleich zu machen, jedoch können kleine Ungenauigkeiten nie vermieden werden. Derartige Ungenauigkeiten haben jedoch keinen nachteiligen Einfluß bei Verwendung der Erfindung.
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In den Figuren 6 bis 8 ist eine Reibschweißmaschine des sogenannten Schiebekopf-Typs ähnlich der oben beschriebenen dargestellt. Die Maschine beinhaltet einen ersten Teil in form von zwei Zugstangen 310 und einen zweiten Teil in Form eines Rahmens 312. Die Zugstangen 310 in dieser Abänderung reichen nicht über die Enden des Rahmens 312 und sind an ihren ersten Enden schwenkbar mit einem ersten Hebelbock 314 und an ihren zweiten gegenüberliegenden Enden an einem zweiten Hebelbock 316 verbunden, wobei beide Hebelböcke innerhalb des Rahmens 312 enthalten sind. Die Werkzeugmaschine im allgemeinen und der Rahmen im besonderen ergeben ein sehr einfaches Aussehen infolge des Einschlusses der Zugstangen und der Hebelböcke im Rahmen. Ein weiterer Vorteil liegt in der Tatsache, daß die Hebelböcke gegen Schweißabbrand und anderer Verunreinigungen geschützt sind und daß keine für das Bedienungspersonal gefährlichen herausragenden Teile vorhanden sind. Dadurch wird die Betriebsstätte wesentlich gesichert und beträchtlich verbessert.
Die Hebelböcke 314, 316 sind an ihren unteren Enden durch jeweilig horizontale Schwenkzapfen 318, 324 und dem Rahmen 312 verbunden. Das obere Ende des ersten Hebelbockes 314 ist durch einen horizontalen Schwenkzapfen 320 mit dem Zylinder 322 einer Hydraulikeinheit verbunden.
Das obere Ende des zweiten Hebelbocks 316 ist mit einem kombinierten Gegenhalter und Einrichtbock 328 durch, eine universelle Schwenkverbindung 326 schwenkbar verbunden. Die Zugstangen 310 sind an ihren Enden schwenkbar mit den Hebelböcken 314 und 316 bei Verbindung 330 und 332 verbunden, die jeweilig ähnlich den oben beschriebenen Verbindungen mit einem Kugelabschnitt ausgebildet sind.
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Die Werkzeugmaschine beinhaltet auch zwei Aufnahmeinrichtungen für Werkstücke und zwar eine in Form eines auf dem verschiebbaren Kopf 342 der Maschine angeordnetes Einspannfutter 340 und die andere Aufnahmeeinrichtung in Form eines auf den Rahmen 312 angeordneten Klemmbocks 344# Die Reibungsschweißmaschine beinhaltet weiter eine hydraulisch betätigte Kolben- und Zylindereinheit 346. Der Schiebekopf 342 weist ein Gehäuse 348 auf, auf welchem ein Elektromotor 350 angeordnet ist, der über eine pneumatisch betätigte Kupplung 351 und einem Riemen 352 das Futter 340 antreibt. Das Futter 340 ist auf einem in der Zeichnung nicht dargestellten Spindelaufbau montiert, der eine Scheibenbremse zum Abstoppen der Spindeldrehung beinhaltet.
Das hintere Ende des Gehäuses 348 besitzt einen Zapfenaufbau 356, der über einen horizontalen Schwenkzapfen 358 an der aus der Zylindereinheit 322 ragenden Kolbenstange 360 angeschlossen ist.
Das Gehäuse 348 weist unterste hörzizontale Gleitflächen bei 362 auf, die mit oberen Gleitflächen 364 auf dem Rahmen 312 zusammenwirken. Die gemeinsame Ebene der Gleitflächen liegt nahe der zentralen Längsachsen der Zugstangen 310. Allgemein sollte die Reibschweißmaschine derart gestaltet sein, daß die Zugstangen so nah als möglich an die Rotationsachse des Futters gelegt werden, und daß die unteren Enden der Hebelböcke 316 und 318 so tief als möglich liegen. Bei einem solchen Aufbau können die Zugstangen für minimale Belastungen ausgelegt werden.
Die Zugstangen 310 können durch Öffnungen des Gehäuses 348 reichen.
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Der Gegenhalteraufbau 328 weist ein Druckteil 500 sowie einen Einrichtbock 502 auf, auf welchem das Druckteil 5OO angeordnet ist und mit dem es durch einen Längskeil 378 verbunden ist. Druckteil 5OO kann durch Versetzen des Längskeils 304 in Keilnuten 376 des Einrichtbocks 502 in zwei alternativen Stellungen festgelegt werden, so daß das Druckteil 500 näher an den Klemmbock 344 gelegt werden kann.
In das Druckteil 500 ist ein Zapfen 510 eingeschraubt, so daß dieser in Längsrichtung relativ zum Druckteil 500 einstellbar ist.
Der Einrichtbock 502 ist durch einen Querkeil 378, der in Keilnuten beider Bauteile aufgenommen ist, am Rahmen 312 befestigt.
Der Einrichtbock 502 bewegt sich während der Arbeitsweise der Reibschweißmaschine nicht relativ zum Rahmen 312. Dies gilt auch für das Druckteil 500 und den Zapfen 510. Die Schwenkverbindung jedoch zwischen Hebelbock 316 und Gegenhalteraufbau 328 und Rahmen 312 entlasten den Rahmen 312 von jeglicher wesentlichea Biegebeanspruchung und-die hohen Zugkräfte in den Zugstangen 310 werden im Rahmen 312 durch, oder beinahe insgesamt durch Druckkräfte aufgenommen, so daß der Rahmen 312 als reines Druckglied dient und keiner wesentlichen Biegebeanspruchung unterworfen wird. Die Gleitflächen 364 des Rahmens 312 werden deshalb durch die großen Reaktionskräfte nicht verbogen und bleiben gerade, so daß ein genaues Schweißen gesichert ist.
Die Arbeitsweise der Reibschweißmaschine ist im allgemeinen ähnlich der Arbeitsweise der mit bezug auf die Figuren 1 bis 4 beschriebenen Reibschweißmaschine.
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Die Erfindung ist auch auf eine Zweienden-Reibschweißmaschine anwendbar. Eine Zweienden-Reibschweißmaschine ist so gestaltet, daß zwei Werkstücke jeweils an einem Ende eines dazwischenliegenden Werkstücks angeschweißt werden. Derartige Werkstücke bilden einen wesentlichen Bestandteil des Antriebsachsengehäuses für Kraftfahrzeuge.
In einer derartigen Werkzeugmaschine nimmt ein längerer Rahmenaufbau zwei Schiebeköpfe ähnlich dem Schiebekopf 342 auf, deren Einspannfutter aufeinanderweisen. Jeweilige erste Hebelböcke ähnlich den Hebelböcken 314 sind dabei schwenkbar mit den Schiebeköpfen verbunden und längere Zugstangen sind an ihren Enden mit den oberen Enden der jeweiligen Hebelböcke verbunden. Die unteren Enden der ersten F^belböcke sind am Rahmen 312 angelenkt.
Am Rahmen 312 ist ein Vorsprung festgelegt, der mit einer Öffnung im dritten mittleren Werkstück zusammenwirkt. Der zweite Hebelbock (ähnlich dem Hebelbock 316) ist an seinem oberen Ende gelenkig mit dem Vorsprung und an seinem unteren Ende gelenkig mit dem Rahmen 312 verbunden.
Die Zugstangen 310 sind mit dem zweiten Hebelbock gelenkig verbunden. Die Zugstangen können z. B. jede ringförmige Anschläge tragen und zwar einen auf jeder Seite der Hebelböcke, welche die Zugbeanspruchung auf die Hebelböcke in jede Richtung übertragen können.
Klemmbacke ähnlich dem Klemmbock 344 halten das mittlere Werkstück zwischen dem Vorsprung und dem einen Kopf und zwischen dem Vorsprung und dem anderen Kopf. Auf das Druckteil 500 und den Drehzapfen 510 kann dabei verzichtet
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werden und der Vorsprung bildet einen Teil des Einrichtbocks 502.
.Mit diesen Abänderungen kann die Reibschweißmaschine leicht aus einer linken Hälfte ähnlich der Reibschweißmaschine wie in Figur 7 links der Linie X-X und einer gleichen aber entgegengesetzt angeordneten rechten Hälfte entsprechend der rechten Hälfte von Linie X-X zusammengesetzt werden.
Bei Betrieb der Maschine bewegen sich die beiden Köpfe mit ihren in ihren Einspannfuttern gehaltenen äußeren Werkstücke nach innen, um die Werkstücke in Reibkontakt mit dem mittleren Werkstück zu bringen. Die Köpfe erreichen ihre voll vorgeschobenen Stellungen in geringfügig voneinander versetzten Zeitpunkten, so daß zu jedem BetriebsZeitpunkt die Beanspruchungen in den Hälften der mit dem vorauseilenden Kopf verbundenen Zugstangen größer als die Beanspruchungen in den anderen Hälften der Zugstangen sind. Die beiden Hälften der Reibschweißmaschine funktionieren deshalb in exakt der gleichen Weise wie die als erste beschriebene Einend-Reibschweißmaschine und der zweite mit dem Vorsprung verbundene Hebelbock wird zuerst vom vorauseilenden Kopf, welcher auch immer es ist, der vollen Beanspruchung unterworfen und dann vom nachfolgenden Kopf.
In einer weiteren in den Zeichnungen nicht dargestellten Abänderung kann der zweite Hebelbock 316, wie in den Zeichnungen bei der Einend-Reibschweißmaschine, gelenkig mit einem ^.verschiebbaren Gegenhalter, wie in bezug auf Figur 4 beschrieben, verbunden sein, wobei jedoch der Hebelbock im Rahmen 312, wie in den Figuren 6 bis 8 dargestellt, aufgenommen ist.
In einer weiteren Abänderung einer Einend-Reibschweißmaschine (nicht gezeichnet) kann der Einrichtbock 5o2 verschiebbar sein,
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so daß das Druckteil 500 und der Zapfen 510 gegen das Werkstück im Klemmbock 344 in einer ähnlichen Weise zur Bewegung des verschiebbaren Gegenhalters in der früheren Anmeldung geschoben werden.
In Figur 8 ist eine dritte Ausfuhrungsform der Reibschweißmaschine dargestellt, die der in bezug auf Figur 1 beschriebenen in soweit ähnelt, als diese das linke Ende der Reibschweißmaschine betrifft, welche aber an ihrem rechten Ende wichtige Ausgestaltungen aufweist. Soweit als möglich wurden die Bezugszeichen wie in Figur 1 verwendet.
Die zwei Zugstangen 10 reichen mit ihren rechten Enden durch öffnungen 400 in jeweiligen Stützelementen in Form von Bügeln 402. Jeder Bügel 402 ist bei 404 und 406 am hinteren Ende des Querträgers des Stützbocks 70 und jeweilig am rechten Ende des Rahmens oder Druckglieds 12 befestigt. Jede Zugstange 10 besitzt an ihrem Ende eine große Mutter 408, die gegen den jeweiligen Bügel anliegt.
Die Bügel 402 sind schwer und steif ausgebildet und verbiegen sich nur geringfügig unter voller Lastbeanspruchäng.
Die Bügel 402 brauchen sich nicht in einem großen HaB bezüglich Stützbock 70 und Druckglied 12 zu verschwenken, sondern es muß nur ein sehr geringes Abwinkein zugelassen werden. Das direkte Zusammenwirken zwischen den Bügeln 402 und dem Stützaufbau 70 und dem Druckglied 12 kann zusammen mit den Befestigungsbolzen als eine Art Schwenkverbindung angesehen werden, die nur eine sehr leichte Schwenkbewegung erlaubt, die zur Aufnahme von kleinen Abwinklungen der Bügel 402 genügt. Jeder Bügel ist ein Hebel, ist jedoch nicht frei beweglich wie die entsprechenden oben beschriebenen Hebelböcke.
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Die Verlängerung der Zugstangen 10 unter Last wird in erster Linie durch die Schwenkverbindungen am linken Ende der Reibschweißmaschine aufgenommen.
In diesem Fall weist der Stützbock 70 keinen Gegenhalter auf.
Die Reibschweißmaschine ist insbesondere zum Aufschweißen eines im Futter 40 gehaltenen Werkstücks auf ein langes röhrenförmiges Werkstück gedacht, welches im Klemmbock 44 gegen Drehung und gegen Querbewegung bezüglich der Rotationsachse 410 aufgenommen ist. Die Werkstücke können beispielsweise Teile eines ölbohrschafts sein.
Das lange röhrenförmige Werkstück ist gegen den vom Ende her durch den Kolben 22 aufgegebenen Druck durch zusätzliche Klemmen 412, 414, 416 abgestützt, die in einer Linie mit dem Futter 40 und dem Klemmbock 44 an zwei parallelen Zusatzzugstangen 418 angeordnet sind. Die Stangen 418 liegen in einer Ebene mit der Rotationsachse 410 und sind beidseitig dieser Achse in einen Abstand dazu angeordnet. Die linken Enden der Stangen 418 sind am Stützbock 470 befestigt und die rechten Enden sind durch ein Zusatzstützglied 420 abgestützt.
Ein Gegenhalter 422 kann relativ zu den Klemmen 412, 414, 416 entlang den Stangen 418 durch eine Schraube .424 eingestellt werden, welche mit einer Mutter 426 am Zusatzstützglied 420 zusammenwirkt. Die Schraube kann durch ein Handrad 428 betätigt und durch eine Mutter 430 mit einem Handrad 432 gesperrt werden.
Die HilfsZugstangen und der Gegenhalter 422 stellen mechanische Äquivalente zu den" Gegenhalteraufbauten 28 und 328 dar und dienen zur Abstützung des in den Klemmen 412, 414, 416 gehaltenen Werkstücks .
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Die Bügel 402 sind in einem Abstand von jeder Seite der Rotationsachse 410 angeordnet und der Spalt zwischen ihnen erlaubt die Aufnahme von Werkstücken mit relativ großen •Durchmessern, was die Vielseitigkeit der Reibschweißaaschine erhöht.
Die Verwendung getrennter Bügel 402 vereinfacht die Einrichtarbeit der Reibschweißmaschine. Der Kolben 22 übt bei Gebrauch einen maximalen Druck von 100 oder 150 t oder mehr aus und es ist von Bedeutung, daß die Zugstangen 10 die Belastung so gleich als möglich aufteilen. Eine etwas größere prozentuale Verlängerung einer Zugstange gegenüber der anderen wegen Herstellungstoleranzen und Spiel in der Reibschweißmaschine kann zugelassen werden.
Beim Einrichten werden die Muttern bei den Verbindungen bei 30 festgezogen und geben eine nominale gleiche Längenstellung an den Zugstangen. Dehnungsanzeiger werden an den Stangen 10 angeordnet und der Kolben 22 wird betätigt, um Zugstangen 10 und Rahmen 12 voll zu belasten. Die Dehnungsanzeiger zeigen, welche Stange sich am weitesten gestreckt hat. Der Kolben wird abgeschaltet und die Mutter bei 30 an einer Stange wird eingestellt. Der Kolben 22 wird wieder betätigt und die Einstellung überprüft. Dies wird wenn notwendig so lange wiederholt, bis eine gleiche Verlängerung der Zugstangen unter Last gemessen wird. Durch diese Einstellung brauchen die Muttern 408 nicht eingestellt zu werden und die reerhten Enden der Stangen 10 sind dann bei einer gemeinsamen gegebenen Längeneinstellung korrekt positioniert. Dies bedeutet, daß eine Längenänderung der Werkstücke bei Schweißung (aufgrund Verdrängung des plastischen Metalls während des Abbrands) genau berücksichtigt werden kann, um sicherzustellen, daß die Länge des geschweißten Bauteils durchwegs innerhalb der erforderlichen Toleranz liegt.
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Das eben beschriebene Einstellverfahren kann ohne das Risiko des Auftretens von Torsions- oder Biegebeanspruchungen quer zur Maschine im Bügel angewendet werden, da für jede Zugstange ein eigener Bügel vorgesehen ist. Die beiden Bügel können sich unabhängig voneinander abbiegen, um den auftretenden Belastungszuständen gerecht zu werden.
In einer in den Zeichnungen nicht dargestellten Ausgestaltung können der Hebelbock oder der Bügel oder die Bügel in der oben beschriebenen Art am rechten Ende der Reibschweißmaschine innerhalb des Rahmens 12 angeordnet sein, wie-im allgemeinen in Figur 5 dargestellt (unbeachtet der Art der verwendeten Verbindungen zwischen Hebelbock und Bügel oder Bügel und Werkstückbock und Rahmen) , während der Hebelbock am linken Ende außerhalb des Rahmens bleibt. Dies ist von großem Vorteil bei bestimmten Arten von speziellen Klemmen, die für bestimmte Werkstücke benötigt werden.
In einer weiteren in den Zeichnungen nicht dargestellten Ausgestaltung werden mehr als zwei Zugstangen 10 verwendet, zum Beispiel vier d. h. zwei an jeder Seite. Jedes Paar kann mit einem jeweiligen Bügel oder Hebelbock verbunden sein oder alle vier können an einem gemeinsamen Bügel oder Hebelbock befestigt sein. Es kann auch jede Stange selbst an einem jeweiligen Bügel oder Hebelbock befestigt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung wirken die Bügel mit dem Rahmen 12 und dem Stützbock 70 an Flächen zusammen, die ein Schwenken erlauben, d. h. eine begrenzte Winkelschwenkung, also mit einem Zylinderabschnitt oder Kugelabschnitt ausgebildete Flächen. Die Befestigungsbolzen bei 404 können dabei weggelassen werden und die Bügel werden durch die miteinander in Eingriff stehenden Teile in ihrer Lage gehalten. Gegen ihre Schwer-
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kraft können die Bügel durch die Zugstangen abgestützt werden, die auf geeigneten Gegenflächen auf dem Rahmen 12 abgestützt sein können.
In bestimnten Fällen kann das (oder wenigstens ein Teil) des in einem Klemmbock oder in Klemmen wie den Klemmen 412, 414 und 416 gehaltene Werkstück gegen die vom Ende durch den Kolben aufgebrachte Belastung durch den Klemmbock oder den Klemmen entstehende Reibkräfte abgestützt werden . Normalerweise ist ein Gegenhalteraufbau notwendig, wie etwa der Aufbau 28, um dem Werkstück eine starre mechanische Abstützung zu geben.
- Patentansprüche -
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Claims (19)

Patent ansprüche
1. Reibungsschweißmaschine bei der mittels einer Druckvorrichtung ein erstes Werkstück gegen ein zweites Werkstück bewegbar ist, und bei der Reaktionskräfte durch zwei im Bereich zwischen ihren Enden durch Verbindungsglieder miteinander verbundene Stützelemente aufgenommen werden, wobei ein erstes Ende eines jeden Stützelements auf ein Druckglied, ein zweites Ende eines der Stützelemente auf die Druckvorrichtung und ein zweites Ende des anderen Stützelements auf das zweite Werkstück wirkt, gemäß P..... (P 20 65 835.9), dadurch gekennzeichnet, daß das erste Werkstück in einem entlang Führungsflächen (64, 364) des Druckglieds (12, 312) verschiebbaren Werkstückbock aufgenommen ist.
2. Reibungsschweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne t, daß das erste Werkstück in einer drehbaren Einspanneinrichtung (40) des Werkstückbocks eingespannt ist.
3. Reibungsschweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Werkstück drehfest in einem Klemmbock (44, 344) des Werkstückbocks eingespannt ist.
4. Reibungsschweißmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugglied zwei oder mehrere Zugstangen (10, 310) darstellt, von denen eine oder mehrere in einem Abstand beiderseits der Rotationsachse der Reibungsschweißmas chine angeordnet sind.
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5. Reibungsschweißmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Druckvorrichtung
(22, 322) verbundene Stützelement (14, 314) durch eine Gelenk-. verbindung (18, 318) mit dem Druckglied (12, 312) verbunden ist.
6. Reibungsschweißmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Schwenkverbindung (26, 326) zwischen einem Gegenhalteraufbau (28, 328) und dem Stützelement (16, 316).
7. Reibungsschweißmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das auf den Gegenhalteraufbau (28, 328) wirkende Stützelement (16, 316) durch eine Gelenkverbindung (24, 324) mit dem Druckglied (12, 312) verbunden ist.
8. Reibungsschweißmaschine nach einem^der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenhalteraufbau (28, 328) und das Druckglied (12, 312) jeweilig durch Gelenkzapfen am Stützelement (16, 316) an diesen anliegend, verbunden sind.
9. Reibungsschweißmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das auf den Gegenhalter (28,
328) wirkende Stützglied (16, 316) zwei oder mehrere separate Bügel (402) aufweist, von denen einer einer-jeden Zugstange (10, 310) zugeordnet ist.
10. Reibungsschweißmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Bügel (402) oder zwei Gruppen von Bügel in einem Abstand zueinander und in einem Abstand zur Rotationsachse der Reibungsschweißmaschine angeordnet sind.
11. Reibungsschweißmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenhalter-
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aufbau (28, 328) nur in Längsrichtung der Rotationsachse wirkt und mit einem das Werkstück drehfest und gegen eine Bewegung in Querrichtung relativ zurzRotationsachse haltenden Klemmbock (44, 344) zusammenwirkt.
12. Reibungsschweißmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückbock (28, 44,
70) eine das Werkstück durch Reibschluß in Längsrichtung der Werkzeugmaschine stützende Klemme oder Klemmen (412, 414, 416) aufweist,
13. Reibungsschweißmaschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückbock (70, 422) sich in Längsrichtung des Druckglieds (12, 312) über dessen Ende erstreckende Zusatzzugglieder (418) aufweist, die an ihrem vom Druckglied (12, 312) entfernten Ende durch ein Zusatzstützglied (420)abgestützt sind.
14. Reibungsschweißmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die ZusatzZugglieder (418) eine Klemme oder klemmen (412, 414, 416) tragen.
15. Reibungsschmeißmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwei ZusatzZugglieder (418) vorgesehen sind, die als Zugstangen ausgebildet sind, welche mit der Rotationsachse der Maschine in einer gemeinsamen Ebene liegen.
16. Reibun gsschweißmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugglied (10, 310) sich durch eine öffnung oder öffnungen des Werkstückbocks (48, 348) erstrecken, wobei die Einspanneinrichtung. (4O, 340) einen Teil des Werkstückbocks bildet.
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17. Reibungsschweißmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuaglied (10, 310) teilweise oder im gesamten innerhalb des Druckglieds (12, 312) angeordnet ist.
18. Reibungs s chwei ßmas chine nach einem der vorhergehenden-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (14, 16; 314, 316) zum Teil oder ganz in das Druckglied (12, 312) aufgenommen sind.
19. Reibungss chwei ßmas chine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenhalteraufbau (28, 328) auf einem am Druckglied" (12, 312) befestigtem Stützbock (70, 370) angeordnet ist.
Starnberg, den 7. Oktober 1976/1062/d
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DE2645722A 1970-05-08 1976-10-09 Reibungsschweißmaschine Expired DE2645722C2 (de)

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GB4153675A GB1532226A (en) 1975-10-10 1975-10-10 Friction welding machines
GB1831076 1976-05-05

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DE2645722C2 DE2645722C2 (de) 1983-12-01

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Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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NICHTS-ERMITTELT *

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