CH624867A5

CH624867A5 - Stud-welding gun

Info

Publication number: CH624867A5
Application number: CH1226577A
Authority: CH
Inventors: Heinz Soyer
Original assignee: Soyer Bolzenschweisstechnik
Priority date: 1976-10-22
Filing date: 1977-10-07
Publication date: 1981-08-31
Also published as: FR2368333A1; NL7711499A; AT373528B; FR2368333B3; DE2647845C3; BE860003A; DE2647845A1; ATA716977A; DE2647845B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Bolzenschweisspistole mit einem Schweisskolben mit Spannmutter zum Einspannen eines Bolzenhalters.

Wenn mit herkömmlichen Bolzenschweisspistolen beispielsweise Stahlbolzen, -stifte, -nägel u. ä. auf Stahl aufge-sehweisst werden sollten, musste vor dem Aufschweissen jeweils ein Tonring von vorne auf das vorstehende, freie Ende des Bolzenhalters mit Presssitz so aufgeschoben werden, dass beim Aufsetzen der Massefüsse der Pistole auf dem Grundmetall, auf das ein Bolzen u.a. aufgeschweisst werden soll, der Tonring ebenfalls an dem Grundmetall anliegt. Damit aus dem Raum, der beim Aufsetzen der Pistole auf das Grundmetall durch dieses, den Tonring und den Bolzenhalter begrenzt wird, beim Aufschweissen zumindest ein Teil der eingeschlossenen Luft entweichen kann, weist der auf dem Grundmetall aufliegende Rand des Tonrings eine Anzahl radial verlaufender Einkerbungen oder Rillen auf.

Da im Augenblick des Aufschweissens der Bolzenhalter in Richtung auf das Grundmetall vorschiesst. wird der an dem Grundmetall anliegende Tonring nach hinten, d.h. zur Pistole hin, verschoben. Dadurch steht dann der eingekerbte oder gerillte Rand des Tonrings nicht mehr über das vordere, freie

Ende des Bolzenhalters vor und kann daher auch nicht mehr an dem Grundmetall anliegen, wenn nach Einsetzen des nächsten Bolzens oder Stiftes die Massefüsse der Pistole wieder auf das Grundmetall aufgesetzt werden. Da der Tonring mit Presssitz auf den Bolzenhalter aufgeschoben bzw. aufgedrückt worden ist, kann er von Hand auch nicht mehr zu dessen freiem Ende hin verschoben werden. Nach jedem Aufschweissen muss daher der verwendete Tonring zerschlagen werden. Für den nächsten Schweissvorgang muss daher wieder ein neuer Tonring vorgesehen werden, der ebenfalls wieder mit Presssitz auf den Bolzenhalter aufgeschoben oder aufgedrückt werden muss.

Die Verwendung von Tonringen ist daher sehr umständlich und erfordert einen grossen Zeitaufwand. Obendrein wird durch das Zerschlagen des Tonrings nach dem Aufschweissen jeder Schweissvorgang unnötig verteuert, da ein Tonring etwa ein Drittel bis die Hälfte des aufgeschweissten Bolzens kostet.

Die Erfindung soll daher eine Bolzenschweisspistole der eingangs angegebenen Art schaffen, mit welcher in einfacher Weise ohne nennenswerten zusätzlichen Zeitaufwand Bolzen, Stifte, Nägel u.ä., vorzugsweise Stahlbolzen, -nägel, -stifte u.ä., auf Stahl, insbesondere V 2A-Stahl (eingetragenes Warenzeichen), in einer Schutzgasatmosphäre aufgeschweisst werden können.

Dies ist gemäss der Erfindung durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht. Bevorzugte, vorteilhafte Weiterbildungen des Anmeldungsgegenstandes sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.

Gemäss der Erfindung ist an dem vorderen freien Ende der Bolzenschweisspistole ein die Spannmutter eng umschliessendes, glockenartiges Teil mit einem Einlass zum Einleiten von Schutzgas und mit zum freien Ende des Teils hin offenen Kanälen fest angebracht, über die ein Schutzgasstrom zu der Stelle hin, an welcher ein Bolzen auf ein Grundmetall aufzuschweissen ist, gerichtet wird.

Vorzugsweise ist durch an dem glockenartigen Teil angebrachte Massefüsse ein vorbestimmter, freier Zwischenraum zwischen dem freien zylindrischen Ende des glockenartigen Teils und dem Grundmetall eingehalten, so dass beim Einleiten von Schutzgas die unter dem glockenartigen Teil eingeschlossene Luft entweichen kann. Durch den konzentrisch ausgerichteten Schutzgasstrom kann daher die vorgesehene Auf-schweissstelle gegenüber der Aussenatmosphäre abgeschirmt und können irgendwelche Reaktionen mit Luft unterbunden und verhindert werden. Gleichzeitig kann durch den konzentrisch ausgerichteten Schutzgasstrom das Schweissgut an der Schweissstelle zusammengehalten und obendrein der sich unmittelbar vor dem Aufschweissen ausbildende Lichtbogen genau auf die Aufschweissstelle konzentriert werden. Da die Zufuhr des Schutzgases von der Bolzenschweisspistole aus so gesteuert werden kann, dass nur unmittelbar vor einem beabsichtigten Schweissvorgang Schutzgas zugeführt wird, ist der Verbrauch an Schutzgas äusserst gering. Durch die Verwendung des Schutzgases und durch das konzentrische Ausrichten des Schutzgasstromes zu der Aufschweissstelle hin, lassen sich im Vergleich mit der bisher üblichen Methode, bei welcher ein Tonring verwendet wurde, wesentlich bessere Schweissergeb-nisse erzielen; insbesondere kann die Verbindung von Stahlbolzen oder -stiften und dem Grundmetall in Form von V 2A-Stahl (eingetragenes Warenzeichen) wesentlich fester und haltbarer als bei der bisher üblichen Methode ausgeführt werden. Obendrein wird durch die Verwendung von Schutzgas eine Schweissung nur unwesentlich verteuert, da jeweils nur eine geringe, genau steuerbare und dosierbare Menge an Schutzgas erforderlich ist, die beispielsweise nur einen Bruchteil der bisher verwendeten Tonringe kostet.

Obendrein kann mit der erfindungsgemässen Einrichtung ein Bolzen sehr viel einfacher und schneller aufgeschweisst

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werden, da die erforderliche Schutzgasmenge automatisch zugeführt werden kann und somit keine zusätzlichen zeitaufwendigen Handgriffe, wie beim Aufbringen der Tonringe, erforderlich sind. Mit Hilfe der erfindungsgemässen Einrichtung kann daher mit Schutzgas genauso schnell und wirksam ge-schweisst werden wie in den Fällen, wo im Hinblick auf die verwendeten Bolzen oder Stifte und das vorgesehene Grundmetall kein Schutzgas oder wie bisher kein Tonring verwendet werden muss.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. la eine Seitenansicht eines an eine schematisch angedeutete Bolzenschweisspistole angebrachten, glockenartigen Teils mit Massefüssen gemäss der Erfindung,

Fig. lb eine Draufsicht auf das vordere freie Ende der Ausführungsform der Fig. la,

Fig. 2 teilweise im Schnitt eine Ansicht eines einzelnen Massefusses,

Fig. 3a eine Draufsicht auf das pistolenseitige Ende einer ersten Ausführungsform des glockenartigen Teils gemäss der Erfindung,

Fig. 3b eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in Fig. 3a,

Fig. 4a eine Draufsicht auf das pistolenseitige Ende einer zweiten Ausführungsform des glockenartigen Teils gemäss der Erfindung,

Fig. 4b eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV der Fig. 4a,

Fig. 5 eine Draufsicht auf das untere freie Ende der in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen und

Fig. 6 einen Teil einer Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in Fig. 5.

In Fig. la ist schematisch das untere Ende einer Bolzenschweisspistole 1 angedeutet, an welchem ein ringförmiger Abschnitt 21 eines zweckmässig aus «Teflon» bestehenden glok-kenartigen Teils 2 auf nicht näher dargestellte Weise angebracht ist. Beispielsweise kann das glockenartige Teil 2 mittels in Bohrungen 24 (siehe Fig. 3a und 4a) vorgesehenen Schrauben an dem vorderen Ende der Pistole 1 befestigt sein. An dem ringförmigen Abschnitt 21 des glockenartigen Teils 2 sind Massefüsse 3 angebracht. Wie aus Fig. 2, 3a und 4a zu ersehen ist, sind die Massefüsse 3 mittels eines Gewindeteils 32 in entsprechende, mit Gewinde versehene Bohrungen 23 in dem ringförmigen Abschnitt 21 eingeschraubt. Die in Fig. la und

2 untere, dem Grundmetall 4 zugewandte Hälfte weist vorzugsweise einen sich konisch verjüngenden Teil 31 auf, der unten in einen zylindrischen Teil mit kreisförmigem Querschnitt mündet. Die Länge der Massefüsse 3 ist, wie aus Fig. la ersichtlich, so bemessen, dass beim Aufsetzen der Bolzenschweisspistole 1 auf das Grundmetall, auf welches ein Bolzen aufgeschweisst werden soll, der untere Rand des freien zylindrischen Abschnitts 22 des glockenartigen Teils 2 einen Abstand von 1 bis 3 mm, vorzugsweise von etwa 2 mm, aufweist.

In Fig. lb ist eine Draufsicht auf das freie, untere Ende des glockenartigen Teils 2 mit den eingeschraubten Massefüssen

3 dargestellt. In einen im Querschnitt halbkreisförmigen Aus624 867

schnitt 25 (siehe Fig. 5 und 6) ist ein Stutzen 5 eingesetzt, an den eine nicht näher dargestellte Leitung zur Zuführung von Schutzgas anschliessbar ist. In den Fig. 3a bis 5 sind zwei Ausführungsformen des glockenartigen Teils 2 im einzelnen dargestellt.

Hierbei unterscheiden sich die Fig. 3a und 4a sowie die Fig. 3b und 4b im wesentlichen nur durch die in dem glockenartigen Teil 2 ausgebildeten Kanäle 6 bzw. 6'. In der ersten, in den Fig. 3a und 3b dargestellten Ausführungsform sind in einer im Inneren des glockenförmigen Teils 2 vorgesehenen, horizontal verlaufenden Ringfläche 27 in gleichem Winkelabstand voneinander eine Anzahl Bohrungen ausgebildet, welche die Kanäle 6 zur Zuführung von Schutzgas bilden und deren Achsen jeweils parallel zu der Mittelachse des glockenartigen Teils 2 verlaufen. Hierbei sind die der Ringfläche 27 abgewandten Enden der Kanäle so ausgebildet, dass dadurch ein Schutzgasstrom zu einer zu der Mittenachse konzentrischen Stelle hin ausgerichtet ist, welche ausserhalb des glockenartigen Teils 2 liegt und an welcher ein Bolzen, Stift, Nagel u. ä. auf das Grundmetall 4 aufzuschweissen ist. Durch diese konzentrische Ausrichtung des Schutzgasstromes ist, wie vorstehend bereits ausgeführt, erreicht, dass die Aufschweissstelle gegenüber der Umgebungsluft abgeschirmt ist und es zu keinen Reaktionen mit Luft kommen kann. Obendrein wird durch den konzentrisch ausgerichteten Luftgasstrom das Schweissgut an der Aufschweissstelle im Augenblick des Auf-schweissens zusammengehalten und gleichzeitig der Lichtbogen auf die Aufschweissstelle konzentriert.

Bei der zweiten, in den Fig. 4a und 4b dargestellten Ausführungsform weisen die Kanäle 6' die Form von Ringsegmenten auf, wobei aus Gründen der Festigkeit mindestens zwei Stege, d.h. zwei ringsegmentförmige Kanäle 6', vorgesehen sein sollten, während in Fig. 4a und 4b drei Kanäle 6' ausgebildet sind. An dem der Ringfläche 27 abgewandten Ende sind die Kanäle 6' entsprechend den Kanälen 6 in den Fig. 3a und 3b ausgebildet, um einen ähnlich konzentrisch ausgerichteten Schutzgasstrom zu erhalten wie bei der ersten Ausführungsform. Bei beiden Ausführungsformen sind die Kanäle 6 bzw. 6' in dem mittleren zylindrischen, verhältnismässig dickwandigen Bereich des glockenartigen Teils 2 ausgebildet. In den Fig. 3a bis 4b ist ferner der pistolenseitige, ringförmige Abschnitt 21 mit den Bohrungen 24 für die Befestigungsschrauben zu erkennen.

In Fig. 5 ist eine Draufsicht auf das freie, dem Grundmetall zugewandte Ende des glockenartigen Teils wiedergegeben, während in Fig. 6 ein Teil einer Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in Fig. 5 dargestellt ist. In dieser Schnittansicht ist der halbkreisförmige Einschnitt 25 sowie ein Einlass 26 in dem ringförmigen Abschnitt 21 des glockenartigen Teils 2 dargestellt. Ferner ist ein Teil der Kanäle 6 bzw. 6' zu erkennen.

Zum Aufschweissen von Stahlstiften, -bolzen, -nägeln u. ä. auf Stahl, insbesondere auf V 2A-Stahl (eingetragenes Warenzeichnen), eignen sich als Schutzgase die beispielsweise auch beim Lichtbogenschweissen verwendeten Schutzgase, wie Helium, Argon oder C02 oder aber auch Mischgase aus den vorgenannten Gasen, wie beispielsweise das sogenannte Korgon-gas.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Bolzenschweisspistole mit einem Schweisskolben mit Spannmutter zum Einspannen eines Bolzenhalters, dadurch gekennzeichnet, dass an deren vorderem Ende ein die Spannmutter eng umschliessendes, glockenartiges Teil (2) mit einem Einlass (26) zum Einleiten von Schutzgas und mit zum freien Ende des Teils (2) hin offenen Kanälen (6; 6') fest angebracht ist, über die ein Schutzgasstrom zu der Stelle hin, an welcher ein Bolzen auf ein Grundmetall (4) aufzuschweissen ist, gerichtet wird.

2. Bolzenschweisspistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einem ringförmigen Abschnitt (21) des glockenartigen Teils (2) in gleichem Winkelabstand voneinander mindestens drei Massefüsse (3) angebracht sind, mittels welchen ein vorbestimmter Abstand zwischen dem freien, zylindrischen Ende (22) des glockenartigen Teils (2) und dem Grundmetall (4) eingehalten ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Bolzenschweisspistole nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens drei Massefüsse (3) in den ringförmigen Abschnitt (21) des glockenartigen Teils (2) eingeschraubt sind.

4. Bolzenschweisspistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Kanäle (6') in dem Mittenteil des glockenartigen Teils (2) ausgebildet sind, die im Querschnitt die Form von Ringsegmenten aufweisen und zu dem freien Ende des glockenartigen Teils (2), zu dessen Mittelachse hin, so ausgerichtet sind, dass der Schutzgasstrom an der Stelle auf das Grundmetall (4) auftrifft, wo ein Bolzen aufzuschweissen ist.

5. Bolzenschweisspistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl Kanäle (6) in Form von zylindrischen Bohrungen in gleichem Winkelabstand voneinander vorgesehen ist, die zum freien Ende des glockenartigen Teils, zu dessen Mittelachse hin, so ausgerichtet sind, dass der Schutzgasstrom an der Stelle auf das Grundmetall (4) auftrifft, wo ein Bolzen aufzuschweissen ist.

6. Bolzenschweisspistole nach einem der Ansprüche 1,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das glockenartige Teil (2) aus einem harten, widerstandsfähigen Kunststoff, aus eloxiertem Aluminium oder aus Kupfer besteht.