AT14153U1 - Punktschweißzange - Google Patents

Abstract

Rührreib-Punktschweißzange mit einer Schweißeinheit (1), welche ein von einem Motor (6) angetriebenes Werkzeug (2) aufweist, sowie mit einer Gegenhalteeinheit (3), welche einen Stützarm (24) aufweist, an dessen freiem Ende ein Gegenlager (5) für das Werkzeug vorgesehen ist, wobei die Schweißeinheit (1) und die Gegenhalteeinheit (3) zum Erzeugen eines Pressdruckes auf ein zwischen dem Werkzeug (2) und dem Gegenlager (5) befindliches Werkstück (7) mittels eines Antriebes (17) relativ zueinander bewegbar sind, wobei ein wirksamer Bereich der Drehachse (A1) einer Motorspindel (12) des Motors (6) und ein wirksamer Bereich der Rotationsachse (A2) des Werkzeuges (2) zumindest in einem Abstand d voneinander angeordnet sind, wobei das Werkzeug (2) an einem Werkzeugarm (25) gelagert ist, der sich von der Motorspindel (12) seitlich weg erstreckt, und der Werkzeugarm (20) eine Getriebeverbindung (26) zwischen Motorspindel (12) und einer mit dem Werkzeug (2) verbundenen Werkzeugspindel (9) aufweist.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Rührreib-Punktschweißzange mit einer Schweißeinheit, wel¬che ein von einem Motor angetriebenes Werkzeug aufweist, sowie mit einer Gegenhalteeinheit,welche einen Stützarm aufweist, an dessen freiem Ende ein Gegenlager für das Werkzeugvorgesehen ist, wobei die Schweißeinheit und die Gegenhalteeinheit zum Erzeugen einesPressdruckes auf ein zwischen dem Werkzeug und dem Gegenlager befindliches Werkstückmittels eines Antriebes relativ zueinander bewegbar sind.

[0002] Solche Rührreib-Punktschweißzangen sind aus dem Stand der Technik bekannt undfinden beispielsweise in der Autoindustrie Anwendung. Dabei dringt zumindest ein Abschnitteines rotierenden Werkzeuges in ein Werkstück, das üblicherweise aus einzelnen Fügeteilenbesteht (beispielsweise miteinander zu verbindende Blechteile), wobei in dem Werkstück eineSchweißverbindung durch die Rotationsbewegung des Werkzeugs in Kombination mit einemdurch das Werkzeug ausgeübten Druckes hergestellt wird. Durch die Reibungswärme zwischendem rotierenden Werkzeug und dem Werkstück (bestehend aus Fügeteilen bzw. Fügepartnern)wird der Grundwerkstoff des Werkstücks teigförmig und durch die rotierende Bewegung und dieAnpresskraft miteinander verrührt/verbunden.

[0003] Das Dokument EP 1 674 188 B1 zeigt eine Rührreib-Punktschweißzange, bei welcherein erster Motor ein Werkzeug antreibt und ein zweiter Motor eine Schubbewegung des Werk¬zeuges in Achsrichtung des rotierenden Werkzeugs ermöglicht. Die Achse des ersten Motorsstimmt darin mit der Achse des Werkzeuges überein, wodurch ein robuster einfacher Aufbaugegeben ist.

[0004] Eine ähnliche Anordnung ist ebenso aus der Druckschrift EP 2 072 174 A1 bekanntgeworden, in welcher die Achse eines rotierenden Werkzeuges mit der Achse eines das rotie¬rende Werkzeug antreibenden Motors übereinstimmt.

[0005] Die aus dem Stand der Technik bekannten Rührreib-Punktschweißzangen haben denNachteil gemeinsam, dass das für die Schweißarbeiten verwendete, angetriebene (Reib-)Werkzeug nur stark eingeschränkt in Bezug auf die zu verschweißenden Fügeteile positionier-und orientierbar ist. Dies liegt darin begründet, dass die zu verschweißenden Fügeteile häufigBestandteil komplexer Konstruktionen sind, die den Arbeitsraum des Werkzeuges abhängig vonden Abmessungen der Rührreib-Punktschweißzangen limitieren. Der konstruktive Aufbau be¬kannter Rührreib-Punktschweißzangen, insbesondere das Anbringen des Werkzeugantriebs ander Achse des Werkzeuges, führt zu einer räumlichen Ausdehnung des Verbunds von Werk¬zeugantrieb und Werkzeug, der die Positionierung und Orientierung des Werkzeuges in Bezugauf das Werkstück (z.B. der Fügeteile) stark einschränkt.

[0006] Aus diesem Grunde wurden Rührreib-Punktschweißverbindungen bei Fügeteilen, wiediese beispielsweise in Fahrzeugrahmen- bzw. Fahrzeugtürrahmenkonstruktionen anzutreffensind, solcherart durchgeführt, dass eine schlank ausgeführte Gegenhalteeinheit auf eine Innen¬seite der zu verschweißenden Fügeteile heran geführt wird und das Reibwerkzeug von außenan die Fügeteile heran gefahren wird, da die räumlicher Ausdehnung der Werkzeugantriebs¬und Werkzeuganordnung eine umgekehrte Vorgangsweise nicht zulässt. Da die dem Werkzeugzugänglichen Außenflächen häufig Sichtflächen (also Flächen, die auch bei dem Endproduktsichtbar sind) darstellen, müssen die Schweißstellen aufwendig und kostenintensiv nachbear¬beitet werden, um Spuren der Schweißbearbeitung möglichst unsichtbar zu machen.

[0007] Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung eine Rührreib-Punktschweißzange zu schaffen,welche eine einfache und kostenschonende Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere voneingeschränkt zugänglichen Fügeteilen ermöglicht, bei welcher Sichtflächen gezielt geschontwerden können.

[0008] Diese Aufgabe wird mit einer Rührreib-Punktschweißzange der eingangs genannten Artgelöst, bei welcher erfindungsgemäß ein wirksamer Bereich der Drehachse einer Motorspindeldes Motors und ein wirksamer Bereich der Rotationsachse des Werkzeuges zumindest in einem

Abstand d voneinander angeordnet sind, wobei das Werkzeug an einem Werkzeugarm gelagertist, der sich von der Motorspindel seitlich weg erstreckt, und der Werkzeugarm eine Getriebe¬verbindung zwischen Motorspindel und einer mit dem Werkzeug verbundenen Werkzeugspindelaufweist. Indem das Werkzeug an einem Werkzeugarm gelagert ist, der sich von der Motor¬spindel und somit dem Motor (also dem Werkzeugantrieb) weg erstreckt, kann das Werkzeug inVerbund mit dem Werkzeugarm so konzipiert sein, dass dieses auch an schwer zugänglicheWerkstücke beispielsweise innenseitig heran geführt werden kann. So ist der Werkzeugarmvorzugsweise möglichst schlank ausgeführt, um den Arbeitsraum der Rührreib-Punktschweiß-zange zu maximieren. Unter dem Begriff „wirksamer Bereich" wird im Rahmen dieser Offenba¬rung jener Bereich der Drehachse bzw. der Rotationsachse verstanden, entlang welchem sichdie Motorspindel bzw. das Werkzeug erstreckt. Der Abstand d bezeichnet den geringsten Ab¬stand zwischen diesen beiden wirksamen Bereichen und beträgt beispielsweise zwischen 5cmund 100cm, vorzugsweise zwischen 10cm und 20cm, 20cm und 30cm, 30cm und 40cm, 40cmund 50cm, 50cm und 60cm oder 60cm und 70cm. Die Drehachse der Motorspindel und dieRotationsachse des Werkzeuges könnten beispielsweise in einer Ebene liegen und zueinandergeneigt sein, sodass sich diese in einem Punkt schneiden. Sofern sich die Motorspindel bzw.das Werkzeug nicht bis hin zu diesem Schnittpunkt erstrecken, ist im Sinne dieser Offenbarungder wirksame Bereich der Achsen zueinander beabstandet.

[0009] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Stützarm vonder Gegenhalteeinheit seitlich absteht. Der Stützarm und der Werkzeugarm bilden dabei jeeinen Schenkel einer U-förmigen Rührreib-Punktschweißzange, die durch eine Schwenkbewe¬gung besonders einfach um Hindernisse geführt werden kann.

[0010] Ein besonders robuster und einfacher Aufbau der Erfindung ist gegeben, indem dieDrehachse der Motorspindel und die Rotationsachse des Werkzeugs im Wesentlichen parallelzueinander verlaufen.

[0011] In einer günstigen Variante der Erfindung ist die Getriebeverbindung als Riemenantriebmit einem Riemen und je einer der Motorspindel und der Werkzeugspindel zugeordneten Rie¬menscheibe ausgebildet ist. Hierdurch kann eine Drehbewegung der Motorspindel besonderseinfach, robust und effizient auf die Werkzeugspindel übertragen werden.

[0012] Um die Qualität von Schweißverbindungen zu optimieren, ist in einer vorteilhaften Aus¬gestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Gegenlager einen Kraftmesssensor zur Mes¬sung des Pressdruckes aufweist. Der Kraftsensor erlaubt eine Messung bzw. eine Anpassung(Regelung) des Pressdruckes, mit welchem das Werkzeug auf das Werkstück gepresst wirdund kann beispielsweise als Kraftmessdose ausgeführt sein. Alternativ zur Regelung kann derPressdruck auch gesteuert werden.

[0013] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Werkzeugarm eine Nieder-halteeinheit zum Anpressen des Werkstückes mit einer Anstellkraft an das Gegenlager auf. DieNiederhalteeinheit erlaubt somit ein Fixieren des Werkstückes, wodurch die Gefahr eines un¬gewollten Verrutschens desselben im Zuge einer Bearbeitung vermieden werden kann. Dies istinsbesondere dann von Bedeutung, wenn das Werkstück aus mehreren (Füge-)Teilen bestehtund eine Relativbewegung der zu verbindenden Teile vorgebeugt werden soll.

[0014] In einer besonders einfachen Ausgestaltung der Erfindung weist die Niederhalteeinheiteine das Werkzeug umgebende Niederhaltehülse auf, welche in Richtung der Rotationsachsedes Werkzeugs verschiebbar ist und zueinander in Umfangsrichtung beabstandete Segmenteaufweist. Die Segmente sind dabei vorzugsweise ringförmig angeordnet. Beispielsweise könnendrei um einen Winkel von 120° zueinander versetzte Segmente vorgesehen sein. Die Beab-standung der Segmente erlaubt die Abfuhr von bei der Bearbeitung des Werkstücks entstehen¬dem Überschussmaterial.

[0015] In einer kostengünstigen und robusten Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass dieNiederhalteeinheit zumindest ein zwischen der Niederhaltehülse und dem Werkzeugarm ange¬ordnetes Federelement zum Erzeugen der Anstellkraft aufweist. In alternativen Varianten kön¬ nen beliebige andere Methoden angewandt werden, die geeignet sind eine Anstellkraft auf dieNiederhaltehülse zu übertragen.

[0016] Um den Schweißvorgang besonders effizient und die Sichtflächen besonders glatt aus¬zuführen, ist in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das Werkzeug ein an des¬sen Umfang anbringbares Schneidmittel zur Entfernung von Überschussmaterial aufweist.Unter Überschussmaterial wird beispielsweise ein Schweißgrat verstanden. Das Schneidmittelist vorzugsweise lösbar an dem Werkzeug befestigbar, wodurch ein Tausch des Schneidmittelsmöglich ist.

[0017] Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist gegeben, indem die Gegen-halteeinheit ortsfest mit einem Manipulator verbunden ist. Typische Manipulatoren sind aus denBereichen der Robotik bekannt (beispielsweise SCARA-Roboteranordnungen) und können indiesem Zusammenhang verwendet werden. Durch die ortsfeste Verbindung der Gegenhal-teeinheit mit einem Manipulator ist eine Relativbewegung des Werkzeuges in Bezug auf denManipulator möglich, wodurch ein weiterer Freiheitsgrad zur Positionierung des Werkzeugesgewonnen wird. Das Werkzeug kann somit besonders vielseitig eingesetzt und an das Werk¬stück herangeführt werden.

[0018] Die Erfindung samt weiteren Vorteilen ist im Folgenden anhand mehrerer beispielhaften,nicht einschränkenden Ausführungsformen näher erläutert, die in den Figuren veranschaulichtsind. Hierbei zeigt [0019] Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Rührreib-Punktschweißzange gemäß dem

Stand der Technik, [0020] Fig. 2 eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung, [0021] Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines Ausschnittes einer Weiterbildung der ersten Aus¬ führungsform, [0022] Fig. 4 eine vereinfachte Schnittdarstellung einer Niederhalteeinheit samt Werkzeug, [0023] Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Nie¬ derhalteeinheit, [0024] Fig. 6 eine vereinfachte Schnittdarstellung einer Niederhalteeinheit samt Werkzeug mit einem Schneidmittel, [0025] Fig. 7 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Rührreib-Punktscheiß- zange vor dem Schweißvorgang und [0026] Fig. 8 eine schematische Darstellung der Rührreib-Punktschweißzange gemäß Fig. 7 während dem Schweißvorgang.

[0027] In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Rührreib-Punktschweißzange gemäßdem Stand der Technik erkennbar. Diese verfügt über eine Schweißeinheit 1 mit einer Werk¬zeugspindel 9, an welcher ein Werkzeug 2 angebracht ist, wobei eine Gegenhalteeinheit 3 inBezug auf die Schweißeinheit 1 verschiebbar ist. Die Gegenhalteeinheit 3 ist dabei ortsfest miteinem in Fig. 1 nicht dargestellten Manipulator verbunden. Um an einem Werkstück 7 (sieheFig. 7 und 8) Schweißarbeiten durchzuführen, wird die Gegenhalteeinheit 3 um das Werkstück7 herum und innenseitig an dieses heran geführt. Das Eindringen des Werkzeuges 2 erfolgtdaher auf der gegenüberliegenden Außenseite des Werkstückes 7, wodurch Oberfläche derAußenseite im Allgemeinen nachhaltig verändert wird (es verbleibt ein sogenanntes „Pinloch").Wie eingangs beschrieben, ist es daher häufig notwendig, die Außenseiten des Werkstückes 7nachzubehandeln.

[0028] Die Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung.Darin ist eine Schweißeinheit 1 gezeigt (in weiterer Folge beziehen sich sämtliche Bezugszei¬chen auf Fig. 2 und, sofern nicht anders definiert, auf die danach folgenden Figuren), welche inBezug auf eine Gegenhalteeinheit 3 verschiebbar ist. Die Gegenhalteeinheit 3 ist dabei ortsfestmit einem Manipulator 28 verbunden. Die Schweißeinheit 1 verfügt über einen Motor 6, der dazu eingerichtet ist, eine Motorspindel 12 zu drehen, deren Drehachse mit A1 bezeichnet ist.Der Motor 6 kann elektrisch, hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch ausgeführt sein. DieMotorspindel 12 erstreckt sich hin zu einer Getriebeverbindung 26, welche vorzugsweise alsRiementrieb 10 mit einem Riemen 29 und je einer Riemenscheibe 30a und 30b auf der Motor¬spindel 12 und einer Werkzeugspindel 9 ausgeführt ist. Die Werkzeugspindel 9 ist in einemWerkzeugarm 25 gelagert, der sich von der Werkzeugspindel 9 seitlich weg erstreckt. In der inFig. 2 gezeigten Ausführungsform ist der Werkzeugarm 25 normal zur Werkzeugspindel 9orientiert. Die Drehbewegung der Motorspindel 12 wird über die Getriebeverbindung 26 auf dieWerkzeugspindel 9 übertragen, wobei die Werkzeugspindel 9 mit einer Werkzeugaufnahme 8drehfest verbunden ist. Die Werkzeugaufnahme 8 enthält ein Werkzeug 2, welches im Allge¬meinen in die Werkzeugaufnahme 8 einbringbar ist, indem das Werkzeug 2 beispielsweiseeingeschoben wird. Das Werkzeug 2 ist mit der Werkzeugaufnahme 8 fest verbindbar (bei¬spielsweise durch eine Wurmschraubverbindung). Das in die Werkzeugaufnahme 8 eingesetzteWerkzeug 2 weist eine Rotationsachse A2 auf, welche in der gezeigten Ausführungsform paral¬lel zur Drehachse A1 orientiert ist. Die beiden Achsen A1 und A2 liegen dabei in einem Abstandd voneinander. In einer alternativen Ausführungsform könnten die Achsen auch anders in Be¬zug aufeinander orientiert sein - wichtig ist, dass das Werkzeug 2 weit genug von der Motor¬spindel 12 und dem Motor 6 in Anstand liegt, sodass das Werkzeug 2 flexibel eingesetzt wer¬den kann.

[0029] An der dem Werkzeug 2 gegenüberliegenden Seite befindet sich ein Gegenlager 5,welches an einem Stützarm 24 angeordnet ist und gemeinsam mit diesem Bestandteil derGegenhalteeinheit 3 ist. Das Gegenlager 5 ist dazu eingerichtet, ein Werkstück 7 (siehe Fig. 7und 8) zwischen dem Gegenlager 5 und dem Werkzeug 2 bzw. einer in Fig. 4 dargestelltenNiederhalteeinheit 18 festzuklemmen.

[0030] Die Gegenhalteeinheit 3 weist einen Antrieb 17 auf, der mit einem Gehäuse 11 derGegenhalteeinheit 3 verbunden und/oder in diesem aufgenommen ist und mit der Schweißein¬heit 1 in Eingriff steht, indem der Antrieb 17 die Schweißeinheit 1 relativ zu der Gegenhalteein¬heit 3 verschieben kann. Sämtliche Bestandteile der Gegenhalteeinheit 3 sind auswechselbar.Der Antrieb 17 kann elektrisch, hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch ausgeführt sein,ermöglicht die Axialbewegung der Schweißeinheit 1 und erzeugt so die für den Schweißprozessnötige Anpresskraft. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Antrieb 17 als elektrischerMotor ausgeführt, welcher eine Antriebsspindel 31 antreibt, auf welcher eine Mutter 32 sitzt, dieortsfest mit der Schweißeinheit 1 verbunden ist (Kugelspindelantrieb). Somit kann eine Drehbe¬wegung der Spindel in einfacher Weise in eine Vorschubbewegung der Schweißeinheit 1 um¬gewandelt werden.

[0031] Das Gehäuse 11 weist eine Montageplatte 4 auf, mittels welcher die Gegenhalteeinheit3 mit dem Manipulator 28 verbindbar ist. Alternativ dazu kann der Manipulator 28 ebenso mitanderen Bereichen bzw. in anderer Art und Weise mit der Gegenhalteeinheit 3 verbunden sein.Der Stützarm 24 ist mit dem Gehäuse 11 fest verbunden.

[0032] Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung eines Ausschnittes einer Weiterbildung der erstenAusführungsform. Darin ist das Gegenlager 5 erkennbar, auf welchem ein Kraftmesssensor 14in Form einer Kraftmessdose angebracht ist, auf welchem wiederum ein Amboss 15 befestigtist, der dazu eingerichtet ist, das Werkstück 7 (siehe Fig. 7 und 8) zwischen dem Amboss 15und der Schweißeinheit 1 festzuklemmen. Die Kraftübertragung auf die Gegenhalteeinheit 3erfolgt dabei über die Kraftmessdose auf das Gegenlager 5. Der bei einem Schweißvorgangaufgewendete Pressdruck, mit welchem das Werkstück 7 beaufschlagt wird, wird daher überden Amboss 15 direkt auf die Kraftmessdose übertragen und ist somit exakt messbar, da ledig¬lich die lageabhängige Gewichtskraft des Ambosses 15 sowie die Anstellkraft der optionalenNiederhalteeinheit 18 zusätzlichen Einfluss auf die Kraftmessung des Pressdruckes hat. DerAmbos 15 ist auswechselbar und kann somit an die verschiedenen Füge- bzw. Schweißaufga¬ben angepasst werden. Alternativ dazu kann der Kraftmesssensor 14 auch an beliebiger ande¬rer zur Kraftmessung geeigneter Stelle angebracht werden.

[0033] In Fig. 4 ist eine vereinfachte Schnittdarstellung einer Niederhalteeinheit 18 samt Werk¬zeug 2 erkennbar, die in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung an einem Gehäuse13 der Schweißeinheit 1 angebracht ist. Die Niederhalteeinheit 18 weist eine Niederhaltehülse16 auf, die das Werkzeug 2 umgibt und vorzugsweise konzentrisch zu dem Werkstück 2 ange¬ordnet ist. Die Niederhaltehülse 16 ist zwischen einem oberen und einen unteren Haltering 20und 21 festgehalten, wobei die Niederhaltehülse 16 zur Verankerung zwischen den beidenHalteringen 20 und 21 eine flanschartige Erweiterung 32 aufweist, die in einem zwischen denHalteringen 20 und 21 gebildeten Hohlraum eingeschlossen ist. Die Niederhaltehülse 16 istaxial verschiebbar zwischen den Halteringen 20 und 21 aufgenommen und wird durch zumin¬dest ein Federelement 19 in eine Auslenkungsposition gedrückt, in welcher die flanschartigeErweiterung gegen den oberen Haltering 20 drückt und von diesem festgehalten wird. Bei demFederelement 19 kann es sich beispielsweise um eine Spiralfeder handeln. Die Niederhaltehül¬se 16 weist an dem der flanschartigen Erweiterung gegenüberliegenden Ende einzelne Seg¬mente 27 auf (auch in Fig. 5 erkennbar), welche in Umfangsrichtung des Niederhaltehülse 16angeordnet und zueinander beabstandet sind. Die Segmente 27 können beispielsweise durchEinschnitte in die Niederhaltehülse 16 realisiert und somit einstückig mit der Niederhaltehülse16 ausgeführt werden. Die Niederhaltehülse 16 bzw. die Segmente 27 der Niederhaltehülse 16überragen in der genannten Auslenkungsposition das Werkzeug 2, welches in einer Werkzeug¬aufnahme 8 mittels einer ersten Wurmschraubverbindung 34 festgehalten und mit der Werk¬zeugspindel 9 drehfest verbunden ist. Wird ein Schweißvorgang eingeleitet, so wird dieSchweißeinheit an das Werkstück 7 (siehe Fig. 7 und 8) herangeführt, wobei die Niederhalte¬hülse 16 bzw. die Segmente 27 das Werkstück 7 zuerst kontaktieren. Das Werkstück 7 wird inFolge zwischen dem Gegenlager 5 bzw. dem Amboss 15 und der Niederhaltehülse 16 bzw. denSegmenten 27 fixiert, wobei die Federkraft des zumindest einen Federelements 19 maßgebendfür die Anstellkraft ist, mit welcher das Werkstück 7 festgehalten wird. So kann ein Verrutschenvorgebeugt werden (insbesondere wenn das Werkzeug 2 in das Werkstück 7 eindringt). DieSchweißeinheit 1 wird hierfür auf das Werkstück 7 zubewegt, wodurch sich die Niederhaltehülse16 entgegen der Federkraft des zumindest einen Federelements 19 relativ zu dem Werkzeug 2verschiebt. Die Niederhaltehülse 16 ist dabei soweit verschiebbar, dass das Werkzeug 2 voll¬ständig freigegeben wird und die Niederhaltehülse 16 überragt. Die Bearbeitung des Werkstü¬ckes 7 kann somit durch das Werkzeug 2 ungehindert erfolgen, das Werkstück 7 wird dabeidurch die Niederhaltehülse 16 bzw. die Segmente 27 in seiner Position festgehalten. Die Beab-standung der Segmente 27 erlaubt die Abfuhr von Überschussmaterial, welches bei der Bear¬beitung des Werkstücks 7 abgetragen werden kann.

[0034] Fig. 5 zeigt eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einerNiederhaltehülse 16, in welcher drei Segmente 27 dargestellt sind, wobei diese im Winkel von120° zueinander entlang des Umfangs der Niederhaltehülse 16 versetzt und in Abstand vonei¬nander gelegen sind.

[0035] Eine Weiterentwicklung des Werkzeuges 2 ist in Fig. 6 dargestellt, in der die Niederhal¬teeinheit 18 mitsamt dem Werkzeug 2 dargestellt ist. Das Werkzeug 2 weist dabei in einem demWerkstück 7 (siehe Fig. 7 und 8) bei der Bearbeitung zugewandten Endbereich ein Schneidmit¬tel 22 auf, welches mittels einem Schneidmittelhalter 23 beispielsweise über eine zweite Wurm¬schraubverbindung 35 mit dem Werkzeug 2 drehfest verbunden ist. Das Schneidmittel 22 istvorzugsweise als Klinge ausgebildet und dient der Abtragung von bei der Bearbeitung desWerkstücks 7 entstehendem Überschussmaterial. Die Klinge kann wechselbar ausgeführt sein.

[0036] Fig. 7 und Fig. 8 zeigen eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Rühr¬reib- Punktschweißzange (ohne Niederhalteeinheit 18) vor und während dem Schweißvorgang.Zuerst wird die Gegenhalteeinheit 3 an das Werkstück 7 herangeführt. Im Anschluss kann dieSchweißeinheit 1 und somit das rotierenden Werkzeug 2 mit Hilfe des Antriebs 17 auf dasWerkstück 7 zubewegt werden. Fig. 8 zeigt die Rührreib-Punktschweißzange aus Fig. 7 wäh¬rend der Bearbeitung des Werkstücks 7. Das Werkzeug 2 ist darin in das Werkstück 7 einge¬drungen und rotiert um die Rotationsachse A2.

[0037] In alternativen Ausführungsformen könnte beispielsweise die Schweißeinheit 1 mit ei- nem Manipulator 28 verbunden sein, und die Gegenhalteeinheit 3 die Relativbewegungenausführen. Wesentlich sind die der Erfindung zugrunde hegenden Gedanken, welche in Anbe¬tracht dieser Lehre durch einen Fachmann in mannigfaltiger Weise ausgeführt werden könnenund trotzdem als solcher aufrechterhalten bleiben.

Claims (10)

1. Ansprüche 1. Rührreib-Punktschweißzange mit einer Schweißeinheit (1), welche ein von einem Motor (6)angetriebenes Werkzeug (2) aufweist, sowie mit einer Gegenhalteeinheit (3), welche einenStützarm (24) aufweist, an dessen freiem Ende ein Gegenlager (5) für das Werkzeug vor¬gesehen ist, wobei die Schweißeinheit (1) und die Gegenhalteeinheit (3) zum Erzeugen ei¬nes Pressdruckes auf ein zwischen dem Werkzeug (2) und dem Gegenlager (5) befindli¬ches Werkstück (7) mittels eines Antriebes (17) relativ zueinander bewegbar sind,dadurch gekennzeichnet, dass ein wirksamer Bereich der Drehachse (A1) einer Motorspindel (12) des Motors (6) und einwirksamer Bereich der Rotationsachse (A2) des Werkzeuges (2) zumindest in einem Ab¬stand d voneinander angeordnet sind, wobei das Werkzeug (2) an einem Werkzeugarm(25) gelagert ist, der sich von der Motorspindel (12) seitlich weg erstreckt, und der Werk¬zeugarm (20) eine Getriebeverbindung (26) zwischen Motorspindel (12) und einer mit demWerkzeug (2) verbundenen Werkzeugspindel (9) aufweist.
2. 2. Rührreib-Punktschweißzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass derStützarm (24) von der Gegenhalteeinheit (3) seitlich absteht.
3. 3. Rührreib-Punktschweißzange nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dassdie Drehachse (A1) der Motorspindel (12) und die Rotationsachse (A2) des Werkzeuges(2) im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
4. 4. Rührreib-Punktschweißzange nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich¬net, dass die Getriebeverbindung (26) als Riemenantrieb (10) mit einem Riemen (29) undje einer der Motorspindel (12) und der Werkzeugspindel (9) zugeordneten Riemenscheibe(30a, 30b) ausgebildet ist.
5. 5. Rührreib-Punktschweißzange nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich¬net, dass das Gegenlager (5) einen Kraftmesssensor (14) zur Messung des Pressdruckesaufweist.
6. 6. Rührreib-Punktschweißzange nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich¬net, dass der Werkzeugarm (25) eine Niederhalteeinheit (18) zum Anpressen des Werk¬stückes (7) mit einer Anstellkraft an das Gegenlager (5) aufweist.
7. 7. Rührreib-Punktschweißzange nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nie¬derhalteeinheit (18) eine das Werkzeug (2) umgebende Niederhaltehülse (16) aufweist,welche in Richtung der Rotationsachse (A2) des Werkzeuges (2) verschiebbar ist und zu¬einander in Umfangsrichtung beabstandete Segmente (27) aufweist.
8. 8. Rührreib-Punktschweißzange nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nie¬derhalteeinheit (18) zumindest ein zwischen der Niederhaltehülse (16) und dem Werk¬zeugarm (25) angeordnetes Federelement (19) zum Erzeugen der Anstellkraft aufweist.
9. 9. Rührreib-Punktschweißzange nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich¬net, dass das Werkzeug (2) an seinem Umfang ein Schneidmittel (22) zur Entfernung vonÜberschussmaterial aufweist.
10. 10. Rührreib-Punktschweißzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ge¬genhalteeinheit (3) ortsfest mit einem Manipulator (28) verbunden ist. Hierzu 5 Blatt Zeichnungen