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; DE2647845C3; BE860003A; AT373528B; FR2368333B3; DE2647845A1; NL7711499A; DE2647845B2; ATA716977A

Description

Die Erfindung betrifft eine Bolzenschweisspistole mit einem Schweisskolben mit Spannmutter zum Einspannen eines Bolzenhalters. The invention relates to a stud welding gun with a welding piston with a clamping nut for clamping a stud holder.

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. If with conventional stud welding guns, for example steel bolts, pins, nails and the like. If steel was to be welded onto it, a clay ring had to be pushed onto the protruding free end of the bolt holder with a press fit from the front before welding, so that when the gun's ground feet were placed on the base metal, on which a bolt, etc. to be welded on, the clay ring also abuts the base metal. So that at least a part of the enclosed air can escape from the space, which is limited by this, the clay ring and the bolt holder when the gun is placed on the base metal, the edge of the clay ring resting on the base metal has a number of radially extending notches or Grooves on.

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 Because at the moment of welding the stud holder shoots towards the base metal. is the clay ring on the base metal to the rear, i.e. towards the pistol, shifted. As a result, the notched or grooved edge of the tone ring is no longer above the front, free

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. End of the bolt holder in front of it and can therefore no longer be in contact with the base metal if, after inserting the next bolt or pin, the ground feet of the pistol are placed back on the base metal. Since the clay ring has been pushed or pressed onto the stud holder with a press fit, it can no longer be moved by hand to its free end. After each welding, the clay ring used must be broken. For the next welding process, a new clay ring must therefore be provided, which must also be pushed or pressed onto the stud holder again with a press fit.

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. The use of clay rings is therefore very cumbersome and requires a lot of time. On top of that, breaking the clay ring after welding makes it unnecessarily expensive to weld, since a clay ring costs around a third to half of the welded stud.

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. The invention is therefore intended to provide a stud welding gun of the type specified at the outset, with which bolts, pins, nails and the like, preferably steel bolts, nails, pins and the like, on steel, in particular V 2A, can be carried out in a simple manner without any significant additional expenditure of time -Steel (registered trademark), can be welded on in a protective gas atmosphere.

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. This is achieved according to the invention by the features in the characterizing part of claim 1. Preferred, advantageous developments of the subject of the application are specified in the remaining claims.

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. According to the invention, a bell-like part tightly enclosing the clamping nut with an inlet for introducing protective gas and with channels open to the free end of the part is fixedly attached to the front free end of the stud welding gun, via which a protective gas flow to the point at which a bolt is to be welded onto a base metal.

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. A predetermined, free space is preferably maintained between the free cylindrical end of the bell-like part and the base metal by means of ground feet attached to the bell-like part, so that the air trapped under the bell-like part can escape when protective gas is introduced. Due to the concentrically aligned protective gas flow, the intended welding point can be shielded from the outside atmosphere and any reactions with air can be prevented and prevented. At the same time, the weld metal can be held together at the welding point by the concentrically oriented shielding gas flow and, on top of that, the arc that forms immediately before welding can be concentrated precisely on the welding point. Since the supply of the protective gas can be controlled from the stud welding gun in such a way that protective gas is only supplied immediately before an intended welding process, the consumption of protective gas is extremely low. By using the shielding gas and by concentrically aligning the shielding gas flow towards the welding point, significantly better welding results can be achieved compared to the previously used method, in which a clay ring was used; in particular, the connection of steel bolts or pins and the base metal in the form of V 2A steel (registered trademark) can be made much stronger and more durable than in the previously used method. In addition, the use of shielding gas only increases the cost of welding to a negligible extent, since only a small, precisely controllable and meterable amount of shielding gas is required, which, for example, only costs a fraction of the clay rings previously used.

Obendrein kann mit der erfindungsgemässen Einrichtung ein Bolzen sehr viel einfacher und schneller aufgeschweisst In addition, a bolt can be welded on much more easily and quickly with the device according to the invention

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

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. be, since the required amount of shielding gas can be supplied automatically and therefore no additional time-consuming operations, such as when applying the clay rings, are required. With the aid of the device according to the invention, shielding gas can therefore be welded just as quickly and effectively as in those cases where, in view of the bolts or pins used and the intended base metal, no shielding gas or, as previously, a clay ring has to be used.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen: The invention is explained in detail below on the basis of preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. Show it:

Fig. la eine Seitenansicht eines an eine schematisch angedeutete Bolzenschweisspistole angebrachten, glockenartigen Teils mit Massefüssen gemäss der Erfindung, La is a side view of a bell-like part with ground feet attached to a schematically indicated stud welding gun according to the invention,

Fig. lb eine Draufsicht auf das vordere freie Ende der Ausführungsform der Fig. la, Fig. Lb is a plan view of the front free end of the embodiment of Fig. La,

Fig. 2 teilweise im Schnitt eine Ansicht eines einzelnen Massefusses, 2 is a partial sectional view of a single ground foot,

Fig. 3a eine Draufsicht auf das pistolenseitige Ende einer ersten Ausführungsform des glockenartigen Teils gemäss der Erfindung, 3a shows a plan view of the gun-side end of a first embodiment of the bell-like part according to the invention,

Fig. 3b eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in Fig. 3a, 3b is a sectional view taken along the line III-III in Fig. 3a,

Fig. 4a eine Draufsicht auf das pistolenseitige Ende einer zweiten Ausführungsform des glockenartigen Teils gemäss der Erfindung, 4a is a plan view of the gun-side end of a second embodiment of the bell-like part according to the invention,

Fig. 4b eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV der Fig. 4a, 4b is a sectional view taken along the line IV-IV of Fig. 4a,

Fig. 5 eine Draufsicht auf das untere freie Ende der in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen und Fig. 5 is a plan view of the lower free end of the embodiments shown in Figs. 3 and 4 and

Fig. 6 einen Teil einer Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in Fig. 5. 6 shows a part of a sectional view along the line 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 In FIG. 1 a, the lower end of a stud welding gun 1 is schematically indicated, to which an annular section 21 of a bell-like part 2, suitably made of "Teflon", is attached in a manner not shown in detail. For example, the bell-like part 2 can be fastened to the front end of the gun 1 by means of screws provided in bores 24 (see FIGS. 3a and 4a). Ground feet 3 are attached to the annular section 21 of the bell-like part 2. As can be seen from FIGS. 2, 3a and 4a, the ground feet 3 are screwed into corresponding, threaded bores 23 in the annular section 21 by means of a threaded part 32. The in Fig. La and

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. The lower half, facing the base metal 4, preferably has a conically tapering part 31 which opens at the bottom into a cylindrical part with a circular cross section. The length of the ground feet 3, as can be seen from FIG. 1 a, is dimensioned such that when the stud welding gun 1 is placed on the base metal onto which a stud is to be welded, the lower edge of the free cylindrical section 22 of the bell-like part 2 is at a distance of 1 to 3 mm, preferably of about 2 mm.

In Fig. lb ist eine Draufsicht auf das freie, untere Ende des glockenartigen Teils 2 mit den eingeschraubten Massefüssen In Fig. Lb is a plan view of the free, lower end of the bell-like part 2 with the screwed-in ground feet

3 dargestellt. In einen im Querschnitt halbkreisförmigen Aus624 867 3 shown. In an Aus624 867 semicircular in cross section

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. Section 25 (see FIGS. 5 and 6), a nozzle 5 is used, to which a line (not shown in more detail) for supplying protective gas can be connected. 3a to 5, two embodiments of the bell-like part 2 are shown in detail.

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. 3a and 4a and FIGS. 3b and 4b differ essentially only by the channels 6 and 6 'formed in the bell-like part 2. In the first embodiment shown in FIGS. 3a and 3b, in a horizontally extending annular surface 27 provided in the interior of the bell-shaped part 2, a number of bores are formed at the same angular distance from one another, which form the channels 6 for the supply of protective gas and their axes run parallel to the central axis of the bell-like part 2. Here, the ends of the channels facing away from the annular surface 27 are formed in such a way that a protective gas flow is thereby oriented towards a point which is concentric with the central axis and which lies outside the bell-like part 2 and on which a bolt, pin, nail and the like. Ä. is welded onto the base metal 4. As already stated above, this concentric alignment of the protective gas stream ensures that the welded-on point is shielded from the ambient air and that no reactions with air can occur. On top of that, the concentrically aligned air gas flow holds the weld metal together at the welding point at the moment of welding and at the same time the arc is concentrated on the welding point.

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 the second embodiment shown in Figs. 4a and 4b, the channels 6 'are in the form of ring segments, with at least two webs, e.g. two ring segment-shaped channels 6 'should be provided, while three channels 6' are formed in FIGS. 4a and 4b. At the end facing away from the annular surface 27, the channels 6 'are designed in a manner corresponding to the channels 6 in FIGS. 3a and 3b, in order to obtain a similarly concentrically oriented protective gas flow as in the first embodiment. In both embodiments, the channels 6 and 6 'are formed in the central cylindrical, relatively thick-walled area of the bell-like part 2. 3a to 4b, the pistol-side, annular section 21 with the bores 24 for the fastening screws can also be seen.

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. FIG. 5 shows a top view of the free end of the bell-like part facing the base metal, while FIG. 6 shows a part of a sectional view along the line VI-VI in FIG. 5. In this sectional view, the semicircular incision 25 and an inlet 26 in the annular portion 21 of the bell-like part 2 are shown. Furthermore, part of the channels 6 and 6 'can be seen.

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. For welding steel pins, bolts, nails and the like. Ä. on steel, in particular on V 2A steel (registered trademark), are suitable as shielding gases, for example, the shielding gases used for example in arc welding, such as helium, argon or CO 2 or else mixed gases from the aforementioned gases, such as the so-called Korgon gas .

3 3rd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

624 867

1. stud welding gun with a welding piston with clamping nut for clamping a stud holder, characterized in that at its front end a bell-like part (2) closely surrounding the clamping nut with an inlet (26) for introducing protective gas and with the free end of the part ( 2) open channels (6; 6 ') is firmly attached, via which a protective gas flow is directed towards the point at which a bolt is to be welded onto a base metal (4).

2. stud welding gun according to claim 1, characterized in that at an annular portion (21) of the bell-like part (2) at the same angular distance from each other at least three ground feet (3) are attached, by means of which a predetermined distance between the free, cylindrical end (22 ) of the bell-like part (2) and the base metal (4) is observed.

2nd

PATENT CLAIMS

3. stud welding gun according to claim 2, characterized in that the at least three ground feet (3) are screwed into the annular portion (21) of the bell-like part (2).

4. stud welding gun according to claim 1, characterized in that at least two channels (6 ') are formed in the central part of the bell-like part (2), which have the shape of ring segments in cross section and to the free end of the bell-like part (2), are oriented towards its central axis so that the protective gas flow strikes the base metal (4) at the point where a bolt is to be welded on.

5. Stud welding gun according to claim 1, characterized in that a number of channels (6) in the form of cylindrical bores are provided at the same angular distance from one another, which are aligned with the free end of the bell-like part, towards the central axis thereof, in such a way that the protective gas flow hits the base metal (4) where a bolt is to be welded.

6. Stud welding gun according to one of claims 1, 4 or 5, characterized in that the bell-like part (2) consists of a hard, resistant plastic, anodized aluminum or copper.