DE102005017172A1

DE102005017172A1 - Zangenarmatur

Info

Publication number: DE102005017172A1
Application number: DE200510017172
Authority: DE
Inventors: Rüdiger Ruffy
Original assignee: VBS FUEGETECHNIK AG
Current assignee: Vbs Fuegetechnik AG
Priority date: 2005-04-13
Filing date: 2005-04-13
Publication date: 2006-10-19
Anticipated expiration: 2025-04-14
Also published as: DE102005017172B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zangenarmatur zum Fügen von zwei Werkstücken, wobei die Zangenarmatur zumindest zwei Zangenteile (01, 02) aufweist, die relativ zueinander bewegt werden können, und wobei die beiden Werkstücke in einer Wirkzone zwischen den beiden Zangenteilen (01, 02) verpresst werden können. Zumindest ein Zangenteil (01, 02) weist einen Hohlkörper (03, 04) auf, wobei der im Hohlkörper (03, 04) gebildete Hohlraum mit einem Versteifungsmaterial (05, 06) ausgefüllt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zangenarmatur zum Fügen von zwei Werkstücken, wobei die Zangenarmatur zumindest zwei Zangenteile aufweist, die relativ zueinander bewegt werden können, und wobei die beiden Werkstücke in einer Wirkzone zwischen den beiden Zangenteilen verpresst werden können.

Zangenarmaturen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Diese Zangenarmaturen werden zumeist in Ganzmetallausführung hergestellt, wobei sowohl Halbzeuge als auch Gussteile zum Einsatz kommen. Zangenarmaturen werden vorwiegend in der Widerstandsschweißtechnik verwendet, wobei den Zangenarmaturen unter anderem die Übertragung der Schweißkräfte, die Übertragung des Schweißstromes, sowie die Versorgung der Schweißelektrode mit Kühlwasser zugrunde liegt.

Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Zangenarmaturen ist jedoch, dass diese Zangenarmaturen Zangen zumeist aus Vollkupfermaterial hergestellt sind. Bedingt dadurch werden die Materialkosten einer solchen Zangenarmatur signifikant erhöht. Außerdem weist die Zangenarmatur ein sehr hohes Gewicht auf, was sich wiederum nachteilig auf die dynamischen Eigenschaften der Zangen, beispielsweise bei einer Roboterhandhabung, auswirkt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Zangenarmatur zu schaffen, die sich zum einen durch ein geringeres Gewicht und zum anderen durch eine bessere Dynamik auszeichnet.

Diese Aufgabe wird durch eine Zangenarmatur nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Zangenarmatur gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Zangenteil der Zangenarmatur einen Hohlkörper aufweist, wobei der im Hohlkörper gebildete Hohlraum mit einem Versteifungsmaterial ausgefüllt ist. Dies hat den Vorteil, dass sich die Zangenarmatur nicht nur durch ein wesentlich geringeres Gewicht, im Gegensatz zu einer Ganzmetallausführung, auszeichnet.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Hohlraum mit einem Schaumkörper ausgeschäumt sein kann. Der Schaumkörper selber kann dabei beispielsweise eine offenporige Struktur aufweisen.

Des weiteren ist vorgesehen, dass am Hohlkörper zumindest ein Kühlmittelanschluss vorgesehen sein kann, wobei der offenporige Schaumkörper von einem Kühlmittel durchströmt werden kann. Die Verwendung eines offenporigen Materials hat somit den Vorteil, dass die Hohlräume der Zangenarmatur beispielsweise zur Kühlmittelrückführung verwendet werden können.

Weiterhin ist denkbar, dass der Schaumkörper eine geschlossenporige Struktur aufweist. Eine geschlossenporige Struktur hätte den Vorteil, dass eine höhere Steifigkeit bzw. Festigkeit der Zangenarmatur erreicht werden kann.

Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der Schaumkörper aus Polymerschaum besteht. Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Schaumkörper aus Metallschaum, insbesondere Zinkschaum und/oder Aluminiumschaum, bestehen kann. Der Vorteil aller Schaumkörpervarianten liegt dabei in einer relativ geringen Dichte bei gleichzeitiger hoher Steifigkeit. Außerdem zeichnen sich die Schaumkörper durch hervorragende thermische und mechanische Eigenschaften aus.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Zangenarmatur in der Art einer Stanznietzange oder Pressnietzange ausgebildet sein kann.

Es ist aber auch denkbar, dass die Zangenarmatur in der Art einer Wiederstandsschweißzange ausgebildet sein kann. Alle vorherstehend genannten Ausführungsformen haben den Vorteil, dass die Zangenarmatur, bedingt durch ein geringes Gewicht, hervorragende dynamische Eigenschaften aufweist, wobei dies besonders bei einer Roboterhandhabung der Zangenarmatur von Vorteil ist.

Ferner kann vorgesehen sein, dass das den Hohlkörper bildende Zangenteil der Wiederstandsschweißzange aus einem hochleitfähigem Werkstoff, insbesondere Kupfer, gebildet ist. Da bei hochleitfähigen Materialien nur geringe Querschnitte zur Energieübertragung benötigt werden, wäre somit die Fertigung aus Blechen und dünnwandigen Rohren möglich. Dies wiederum würde die Herstellung von komplexen Außenkonturen der Zangenarmatur ermöglichen. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass durch die Verwendung von dünnwandigem Material die Herstellung einer Zangenarmatur mit relativ geringem Energieaufwand möglich wäre.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das den Hohlkörper bildende Zangenteil aus Rohrabschnitten, insbesondere durch Schweißen mitein ander verbundener Blechabschnitte, hergestellt sein kann. Diese Ausführungsform würde eine besonders flexible und kostengünstige Fertigung der Zangenarmatur erlauben.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass im den Hohlkörper bildenden Zangenteil zumindest eine Kühlmittelleitung verlaufen kann, die vom Versteifungsmaterial, insbesondere dem Schaumkörper, vollständig umschlossen wird. Dies hätte den Vorteil, dass keine weitere externe Kühlmittelleitung an der Zangenarmatur vorgesehen sein müsste, wodurch eine weitere Gewichts- und Baugrößenreduzierung sowie ein weiterer Vorteil bei der Handhabung der Zangenarmatur erreicht werden kann.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass an dem den Hohlkörper bildenden Zangenteil eine hintere Aufnahme zur Befestigung des Zangenteils in einem Handhabungsgerät, insbesondere einem Industrieroboter, vorgesehen sein kann.

Ferner kann an dem den Hohlkörper bildenden Zangenteil eine vordere Aufnahme zur Befestigung eines Verschleißteils vorgesehen sein, dass den Schweißstrom in der Wirkzone auf eines der Werkstücke überträgt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele zeigender Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt:
1: Eine erste Ausführungsform eines Zangenteils in einer schematischen Schnittdarstellung;
2: eine zweite Ausführungsform eines Zangenteils in einer schematischen Schnittdarstellung.
1 zeigt in schematischer Schnittdarstellung ein erstes Zangenteil 01, wobei das Zangenteil 01 einen Hohlkörper 03 aufweist. Der Hohlkörper 03 ist mit einem Versteifungsmaterial 05, hier in der Art eines Schaumkörpers aus Metallschaum ausgebildet, ausgefüllt.
Das Zangenteil 01 besteht im Wesentlichen aus vier Rohrabschnitten 07, 08, 09, 10 wobei die einzelnen Rohrabschnitte 07, 08, 09, 10 aus einem dünnwandigen Material hergestellt sind und durch Verschweißen miteinander verbunden sein können.
Die Enden der Rohrabschnitte 07 und 10 sind mit stopfenartigen Verschlusselementen 16 und 17 versehen. Des Weiteren ist im Zangenteil 01 eine durch alle Rohrabschnitte 07, 08, 09 und 10 verlaufende Kühlmittelleitung 14 vorgesehen, die vom Versteifungsmaterial 05 umschlossen wird.
2 zeigt ein zweites Zangenteil 02 in einer schematischen Schnittdarstellung. Das Zangenteil 02 besteht ebenfalls aus einem Hohlkörper 04 wobei das Zangenteil 02 im Wesentlichen aus den Rohrabschnitten 11, 12 und 13 besteht. Der Hohlraum 04 des Zangenteils 02 ist mit einem Versteifungsmaterial 06, insbesondere einem Metallschaum ausgefüllt. Die Endbereiche der Rohrabschnitte 11 und 13 sind mit Verschlusselementen 19 und 18 verschlossen.
Im Zangenteil 02 verläuft durch alle Rohrabschnitte 11, 12 und 13 eine Kühlmittelleitung 15.

Claims

Zangenarmatur zum Fügen von zwei Werkstücken, wobei die Zangenarmatur zumindest zwei Zangenteile (01, 02) aufweist, die relativ zueinander bewegt werden können, und wobei die beiden Werkstücke in einer Wirkzone zwischen den beiden Zangenteilen (01, 02) verpresst werden können, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Zangenteil (01, 02) einen Hohlkörper (03, 04) aufweist, wobei der im Hohlkörper (03, 04) gebildete Hohlraum mit einem Versteifungsmaterial (05, 06) ausgefüllt ist.
Zangenarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum mit einem Schaumkörper (05, 06) ausgeschäumt ist.
Zangenarmatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumkörper eine offenporige Struktur aufweist.
Zangenarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Hohlkörper (03, 04) zumindest ein Kühlmittelanschluss vorgesehen ist, wobei insbesondere der offenporige Schaumkörper von einem Kühlmittel durchströmt werden kann.
Zangenarmatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumkörper eine geschlossenporige Struktur aufweist.
Zangenarmatur nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumkörper aus Polymerschaum besteht.
Zangenarmatur nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumkörper (05, 06) aus Metallschaum, insbesondere Zinkschaum und/oder Aluminiumschaum, besteht.
Zangenarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zangenarmatur in der Art einer Stanznietzange oder Pressnietzange ausgebildet ist.
Zangenarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zangenarmatur in der Art einer Wiederstandsschweißzange ausgebildet ist.
Zangenarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das den Hohlkörper (03, 04) bildende Zangenteil (01, 02) der Wiederstandsschweißzange aus einem hochleitfähigem Werkstoff, insbesondere Kupfer, gebildet ist.
Zangenarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das den Hohlkörper (03, 04) bildende Zangenteil (01, 02) aus Rohrabschnitten (07, 08, 09, 10, 11, 12, 13) und/oder, insbesondere durch Schweißen, miteinander verbundener Blechabschnitte hergestellt ist.
Zangenarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im den Hohlkörper (03, 04) bildende Zangenteil (01, 02) zumindest eine Kühlmittelleitung (14, 15) verläuft, die vom Versteifungsmaterial (05, 06), insbesondere dem Schaumkörper, umschlossen wird.
Zangenarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an dem den Hohlkörper (03, 04) bildende Zangenteil (01, 02) eine hintere Aufnahme zur mittelbaren oder unmittelbaren Befestigung des Zangenteils (01, 02) in einem Handhabungsgerät, insbesondere einem Industrieschweißroboter, vorgesehen ist.
Zangenarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an dem den Hohlkörper (03, 04) bildende Zangenteil (01, 02) eine vordere Aufnahme zur Befestigung eines Verschleißteils vorgesehen ist, dass den Schweißstrom in der Wirkzone auf eines der Werkstücke überträgt.