DE102005034466B4

DE102005034466B4 - Hubvorrichtung für eine Schweißzange

Info

Publication number: DE102005034466B4
Application number: DE200510034466
Authority: DE
Inventors: Axel Stohl; Stephan Schreiber; Peter Schuh; Bernd Dr. Schnurr
Original assignee: Bosch Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 2005-07-23
Filing date: 2005-07-23
Publication date: 2007-08-02
Anticipated expiration: 2025-07-24
Also published as: DE102005034466A1

Abstract

Hubvorrichtung, insbesondere für eine Schweißzange, mit einem Spindelantrieb, der einen Motor (1), eine von diesem angetriebene Spindel (3, 3'), eine auf dieser laufende Spindelmutter (4) und eine mit dieser verbundene Koppelvorrichtung aufweist, welche an ein Stellglied gekoppelt ist, wobei bei einer ersten Ausführung die Spindel (3) und bei einer zweiten Ausführung die Spindelmutter (4) von dem Motor (1) angetrieben ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Koppelvorrichtung ein viergliedriges Gestänge mit in vier Eckpunkten an den Endabschnitten der vier Stangen (8, 9, 10, 11) angeordneten Drehgelenken (12, 13, 14, 15) aufweist und
dass die Spindelmutter (4) in einem ersten Drehgelenk (14) gelagert ist und das Stellglied im Bereich eines der anderen Drehgelenke (12) angekoppelt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubvorrichtung, insbesondere für eine Schweißzange, mit einem Spindelantrieb, der einen Motor, eine von diesem angetriebene Spindel, eine auf dieser laufende Spindelmutter und eine mit dieser verbundene Koppelvorrichtung aufweist, welche an ein Stellglied gekoppelt ist, wobei bei einer ersten Ausführung die Spindel und bei einer zweiten Ausführung die Spindelmutter von dem Motor angetrieben ist.

Eine derartige Hubvorrichtung ist von Schweißzangen her bekannt, wie die DE 202 09 668 U1 zeigt. Dabei ist an sich kreuzenden Zangenschenkeln ein Gewindetrieb mit Drehspindel angeordnet.

Aus der Druckschrift DE 1 778 879 A ist eine Koppelvorrichtung mit einem viergliedrigen Gestände bekannt, welche mittels eines pneumatisch oder hydraulisch betätigten Kolbens geöffnet oder geschlossenen werden kann.

Bei einer weiteren, als bekannt angenommenen Schweißzange ist die Hubvorrichtung gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten ersten Ausführung aufgebaut, wie in 1 dargestellt. Dabei ist der Motor 1 orts- oder gestellfest, wie durch das Bezugszeichen 2 angedeutet ist. Der Motor 1 treibt eine Spindel 3 an. Auf der Spindel 3 läuft eine Spindelmutter, die eine vertikale Bewegung gemäß dem gezeigten Doppelpfeil 5 ausführen kann, wobei sie durch eine Führungsvorrichtung 6 geführt wird. Mit der Spindelmutter 4 kann, wie nicht dargestellt ist, ein mit einer Schweißelektrode versehener Zangenschenkel der Schweißzange gekoppelt sein, der mit einem zweiten Zangenschenkel schwenkbar verbunden ist. Gemäß dem Pfeil 7 wirkt bei der Schwenkbewegung des Zangenschenkels eine Querkraft auf die Spindelmutter ein, die zusammen mit der Spindel 3 stark belastet wird, so dass die Lebensdauer von Spindelmutter und Spindel eingeschränkt wird.

Eine weitere als bekannt angenommene Schweißzange ist mit einer Hubvorrichtung gemäß der zweiten Ausführung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 versehen. Der Motor ist dabei als Hohlwellenmotor ausgebildet und treibt die Spindelmutter an. Die Spindel verschiebt sich beim Verdrehen der Spindelmutter axial und ist mit dem schwenkbaren Zangenschenkel verbunden. Auch bei dieser Ausführung treten eine erhebliche Querkraft und der gleiche Nachteil wie bei der ersten Ausführung auf.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Hubvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, bei der Querkräfte auf Spindelmutter und Spindel möglichst weit reduziert oder ausgeschlossen werden.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass die Koppelvorrichtung ein viergliedriges Gestänge mit vier Stangen und mit in vier Eckpunkten an den Endabschnitten der vier Stangen angeordneten Drehgelenken aufweist und dass die Spindelmutter in einem ersten Drehgelenk gelagert ist und das Stellglied im Bereich eines der anderen Drehgelenke angekoppelt ist.

Die Spindelmutter und die Spindel unterliegen damit praktisch keinen Querkräften.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Hubvorrichtung gemäß der Erfindung sind in den Unteransprüchen niedergelegt.

Eine für die Funktion vorteilhafte Lagerung besteht dabei darin, dass die Spindel gegen ein dem ersten Drehgelenk gegenüberliegendes zweites Drehgelenk abgestützt ist. Bei der ersten Ausführung ist dabei die Spindel in dem zweiten Drehgelenk drehbar gelagert, während sie bei der zweiten Ausführung nicht drehbar ist.

Dabei bestehen verschiedene Ausgestaltungsmöglichkeiten darin, dass das der Spindelmutter gegenüberliegende Ende der Spindel unmittelbar an dem zweiten Drehgelenk abgestützt ist oder unter Zwischenfügung des Motors. Dadurch ergeben sich auch unterschiedliche Getriebearten.

Eine für die Bewegung des Stellgliedes vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass das Stellglied an einem der beiden seitlich der Spindellängsachse liegenden Drehgelenke, nämlich dem dritten oder vierten Drehgelenk, angekoppelt ist.

Die Lagerung des Motors und der Antrieb sind günstig in der Weise ausgebildet, dass der Motor seitlich der Spindel gelagert und über ein Getriebe mit der Spindel oder der Spindelmutter gekoppelt ist.

Ein vorteilhafter Aufbau wird des Weiteren dadurch erreicht, dass bei der zweiten Ausführung die Spindelmutter in einer Hülse axial unverschieblich drehbar gelagert ist und dass die zugeordneten Enden der Stangen mittels Zapfen gelenkig an der Hülse gelagert sind.

Eine einfache Verbindung der Stangen sowie des Motors werden dabei dadurch erreicht, dass die Hülse Teil eines Lagerstücks ist, an dem die zugehörigen Stangen angelenkt sind, und dass der Motor mit dem Lagerstück ortsfest verbunden ist.

Für den Antrieb sind des Weiteren die Maßnahmen günstig, dass der Motor über ein Zahnraduntersetzungsgetriebe mit der Spindel oder der Spindelmutter gekoppelt ist.

Ein vorteilhafter Aufbau der Schweißzange wird dadurch erhalten, dass das Stellglied einen bewegbaren Zangenschenkel der Schweißzange bildet, der mit einer Schweißelektrode bestückt oder bestückbar ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht einer bekannten, schematisch dargestellten Hubvorrichtung,
2 eine Seitenansicht einer schematisch dargestellten Hubvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
3 ein perspektivisch dargestellter Teil einer Schweißzange mit der Hubvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung und
4 eine vergrößerte Seitenansicht des Schweißzangenteils nach 3.
Die 1 ist eingangs bereits erläutert worden.
In 2 ist das Prinzip der Hubvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Die Hubvorrichtung umfasst einen vorzugsweise als Elektromotor ausgebildeten Motor 1, eine von diesem getriebene Spindel 3, eine auf dieser laufende Spindelmutter 4 und ein Viergelenksystem in Form eines viergliedrigen, beispielsweise rautenförmigen Gestänges aus vier Stangen 8, 9, 10 und 11 mit Drehgelenken 12, 13, 14 und 15 an den Eckpunkten dieses Gestänges. Das in der Fig. obere Drehgelenk 12 ist mit einem (in dieser Darstellung nicht gezeigten) Stellglied verbunden, das eine vertikale Bewegung ausführen soll. Das untere Drehgelenk 13 ist orts- oder gestellfest, wie durch die Lagerung 2 angedeutet ist. Das linke Drehgelenk 14 ist mit der Spindelmutter 4 verbunden, während das Drehgelenk 15 auf der rechten Seite mit dem Motor 1 verbunden oder frei ist.
Bei der Drehung der Spindel 3 mittels des Motors 1 wird die Spindelmutter 4 auf der Spindel 3 horizontal gemäß dem Doppelpfeil 16 verfahren und damit die Gestängeraute scherenartig geöffnet bzw. geschlossen. Dabei führt das obere Drehgelenk 12 eine vertikale Bewegung gemäß dem Doppelpfeil 5 aus. Die Spindelmutter 4 und die Spindel 3 werden praktisch nicht durch Querkräfte belastet.
In den 3 und 4 ist eine weitere Ausführung der Hubvorrichtung gemäß der Erfindung in Verbindung mit einer Schweißzange gezeigt. An einem Gestell mit z.B. zwei Gestellplatten 17, 18 einer Schweißzange ist eine obere (erste) Zangenschenkeleinheit mit z.B. zwei oberen Zangenschenkeln 19, 20 und eine untere (zweite) Zangenschenkeleinheit mit z.B. zwei unteren Zangenschenkeln 21, 22 schwenkbar gelagert. Die oberen Zangenschenkel können, wie in 4 gestrichelt eingezeichnet ist, mit einem Arm 23 fest verbunden sein, der an seinem freien Ende eine Schweißelektrode 24 trägt. Das viergliedrige, beispielsweise rautenförmige Gestänge mit den Stangen 8, 9, 10 und 11 ist im oberen Drehgelenk 12 zwischen den oberen Zangenschenkeln 19, 20 und im unteren Drehgelenk 13 zwischen den unteren Zangenschenkeln 21, 22 drehbar gelagert. Eine Spindel 3' ist im Bereich des einen seitlichen (zweiten) Drehgelenks 15 axial unverschiebbar drehbar gelagert. Diese Spindel 3' ist auch im Bereich des anderen seitlichen (ersten) Drehgelenks 14 in der Spindelmutter 4 gelagert, die eine Flanschausführung ist und selbst wieder in einer Hülse 25 gelagert ist. Die Hülse 25 ist Teil eines nicht dargestellten Lagerstückes, an dem die Stangen 8 und 9 angelenkt sind und der Motor 1 in nicht dargestellter Weise befestigt ist. Die Abtriebswelle des Motors 1 trägt ein Zahnrad in Form eines kleinen Abtriebsritzels 26, das im Eingriff mit einem weiteren, hier großen Zahnrad 27 steht. Dieses Zahnrad 27 ist mit der Spindelmutter 4 fest verbunden. Abtriebsritzel 26 und Zahnrad 27 bilden ein Untersetzungsgetriebe. Beim Antrieb der Spindelmutter 4 mittels des Motors 1 über dieses Untersetzungsgetriebe wird das obere Drehgelenk 12 auf einer Bahn 28 ausgelenkt, so dass die Schweißung vorgenommen werden kann. Dabei bleiben die Spindelmutter 4 und die Spindel 3' querkraftfrei. Die Hubvorrichtung kann als Einheit leicht an den Drehgelenken 12, 13 montiert bzw. ausgetauscht werden.

Claims

Hubvorrichtung, insbesondere für eine Schweißzange, mit einem Spindelantrieb, der einen Motor (1), eine von diesem angetriebene Spindel (3, 3'), eine auf dieser laufende Spindelmutter (4) und eine mit dieser verbundene Koppelvorrichtung aufweist, welche an ein Stellglied gekoppelt ist, wobei bei einer ersten Ausführung die Spindel (3) und bei einer zweiten Ausführung die Spindelmutter (4) von dem Motor (1) angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelvorrichtung ein viergliedriges Gestänge mit in vier Eckpunkten an den Endabschnitten der vier Stangen (8, 9, 10, 11) angeordneten Drehgelenken (12, 13, 14, 15) aufweist und dass die Spindelmutter (4) in einem ersten Drehgelenk (14) gelagert ist und das Stellglied im Bereich eines der anderen Drehgelenke (12) angekoppelt ist.
Hubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (3, 3') gegen ein dem ersten Drehgelenk (14) gegenüberliegendes zweites Drehgelenk (15) abgestützt ist.
Hubvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das der Spindelmutter (4) gegenüberliegende Ende der Spindel (3, 3') unmittelbar an dem zweiten Drehgelenk (15) abgestützt ist oder unter Zwischenfügung des Motors (1).
Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied an einem der beiden seitlich der Spindellängsachse liegenden Drehgelenke, nämlich dem dritten (12) oder vierten (13) Dreh-gelenk, angekoppelt ist.
Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (1) seitlich der Spindel (3, 3') gelagert und über ein Getriebe (26, 27) mit der Spindel (3, 3') oder der Spindelmutter (4) gekoppelt ist.
Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der zweiten Ausführung die Spindelmutter (4) in einer Hülse (25) axial unverschieblich drehbar gelagert ist und dass die zugeordneten Enden der Stangen (8, 9) mittels Zapfen (14.1) gelenkig an der Hülse (25) gelagert sind.
Hubvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (25) Teil eines Lagerstücks ist, an dem die zugehörigen Stangen (8, 9) angelenkt sind, und dass der Motor (1) mit dem Lagerstück ortsfest verbunden ist.
Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (1) über ein Zahnraduntersetzungsgetriebe mit der Spindel (3, 3') oder der Spindelmutter (4) gekoppelt ist.
Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied einen bewegbaren Zangenschenkel (19) der Schweißzange bildet, der mit einer Schweißelektrode bestückt oder bestückbar ist.