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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bolzenschweißen.
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Das Bolzenschweißen, welches auch als Lichtbogenbolzenschweißen bezeichnet wird, gehört zu den Lichtbogenpressschweißverfahren. Dabei wird zwischen einer Stirnfläche eines Bolzens und einem Werkstück ein Lichtbogen gezündet, wobei beide Teile lokal angeschmolzen und anschließend unter geringem Anpressdruck miteinander gefügt werden. Das Lichtbogenbolzenschweißen wird nach der Art der Lichtbogenzündung unterteilt in Bolzenschweißen mit Hubzündung und Bolzenschweißen mit Spitzenzündung. Durch die Ausbildung des Lichtbogens und insbesondere im Moment der Zündung desselben entstehen Schweißspritzer, die an Bauteilen der Vorrichtung zum Bolzenschweißen, insbesondere an einer Spannzange oder einem Stützfuß anhaften können. Diese Bauteile müssen daher in regelmäßigen Abständen getauscht werden, wobei die Verfügbarkeit der Anlage sinkt. Außerdem liegen die Ersatzteilkosten sehr hoch. Aus der deutschen Patentschrift
DE 44 32 550 C1 ist ein Hohlbolzen für ein Hubzündungs-Schweißverfahren bekannt, bei welchem durch geometrische Ausgestaltung des Bolzens ein Inneres desselben, insbesondere ein dort vorgesehenes Innengewinde, vor Metallspritzern geschützt ist. Dies behebt allerdings nicht das Problem der Beaufschlagung der Vorrichtung zum Bolzenschweißen mit Metallspritzern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Bolzenschweißen zu schaffen, bei welcher die genannten Nachteile nicht auftreten.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem eine Vorrichtung zum Bolzenschweißen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Vorrichtung zum Bolzenschweißen geschaffen wird, welche wenigstens ein im Betrieb der Vorrichtung im Verhältnis zu einem Schweißbereich exponiertes Bauteil aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass das Bauteil zumindest auf einer dem Schweißbereich zugewandten Seite eine haftmindernde Beschichtung aufweist. Durch die haftmindernde Beschichtung haften Schweißspritzer oder Metallspritzer, die beim Bolzenschweißen entstehen, nicht mehr an dem Bauteil an, wodurch die Standzeit des Bauteils verlängert wird. Insbesondere kann die Standzeit des Bauteils mehr als verdoppelt werden. Damit erhöht sich zugleich die Verfügbarkeit der Vorrichtung, und die vorbeugende Instandhaltung kann reduziert werden. Zugleich sinken auch die Ersatzteilkosten.
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Dass das Bauteil im Betrieb der Vorrichtung im Verhältnis zu einem Schweißbereich exponiert ist, bedeutet insbesondere, dass das Bauteil beim Schweißen entstehenden Metall- oder Schweißspritzern ausgesetzt ist, dass also Metall- oder Schweißspritzer im Betrieb der Vorrichtung auf das Bauteil gelangen können. Insbesondere ist das Bauteil bevorzugt im Betrieb der Vorrichtung dem Schweißbereich zugewandt. Insbesondere existiert bevorzugt eine freie Sichtverbindung oder eine freie Luftlinie zwischen dem Bauteil und dem Schweißbereich, wodurch Schweißspritzer oder Metallspritzer beim Bolzenschweißen auf das Bauteil gelangen können.
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Dass das Bauteil zumindest auf einer dem Schweißbereich zugewandten Seite die haftmindernde Beschichtung aufweist, bedeutet insbesondere, dass das Bauteil an einer dem Schweißbereich zugewandten oder im Verhältnis zu dem Schweißbereich exponierten Fläche eine haftmindernde Beschichtung aufweist. Die dem Schweißbereich zugewandte Fläche ist also an der Vorrichtung so angeordnet, dass im Betrieb der Vorrichtung Schweißspritzer oder Metallspritzer auf die Fläche gelangen können.
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Unter einer Beschichtung wird insbesondere ein Materialauftrag auf einen Grundkörper des Bauteils verstanden, wobei das schichtförmig auf den Grundkörper aufgetragene Material vorzugsweise von dem Material des Grundkörpers verschieden ist.
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Dass die Beschichtung haftmindernd ist, bedeutet insbesondere, dass die Beschichtung haftmindernde Eigenschaften in Bezug auf das beim Bolzenschweißen in Form von Schweißspritzern oder Metallspritzern entstehende Material aufweist, insbesondere derart, dass solche Materialspritzer nicht mehr dauerhaft an dem haftmindernd beschichteten Bauteil anhaften können, sondern sich vielmehr von dem Bauteil lösen oder in einfacher Weise entfernt, beispielsweise abgewischt oder abgebürstet, werden können.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Bauteil als haftmindernde Beschichtung eine Chromschicht aufweist. Dabei stellt Chrom ein besonders geeignetes Material dar, um eine Anhaftung von Schweiß- oder Metallspritzern auf dem Bauteil zu vermindern. Das Bauteil ist also vorzugsweise verchromt oder chromiert.
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Es ist möglich, dass an dem Bauteil unterhalb der Chromschicht eine Kupferschicht, eine Nickelschicht, oder eine Nickelschicht und eine Kupferschicht, angeordnet wird/werden. Zumindest eine dieser zusätzlichen Schichten kann insbesondere als Haftvermittlerschicht dienen, und/oder eine Beständigkeit des Bauteils in dem beschichteten Bereich verbessern.
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Insbesondere dann, wenn das Bauteil Edelstahl aufweist oder aus Edelstahl besteht, ist es möglich, dass ausschließlich eine Chromschicht als haftmindernde Beschichtung vorgesehen wird, wobei das Bauteil bevorzugt vor dem Aufbringen der Chromschicht in dem zu beschichtenden Bereich poliert wird.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Bauteil als haftmindernde Beschichtung eine Chromschicht aufweist, die eine Stärke oder Dicke von mehr als 1 μm, vorzugsweise eine Stärke oder Dicke von mehr als 1 mm, vorzugsweise von weniger als 5 mm, vorzugsweise von weniger als 3 mm, aufweist. Eine solche Chromschicht wird auch als Dickverchromung bezeichnet und weist besonders günstige haftmindernde Eigenschaften sowie eine große Härte auf.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Bauteil als haftmindernde Beschichtung eine Hartchromschicht aufweist. Insbesondere ist das Bauteil bevorzugt in dem beschichteten Bereich hartverchromt. Dies ist vorteilhaft, weil eine Hartchromschicht oder Hartverchromung besonders günstige haftmindernde Eigenschaften sowie eine große Härte aufweist.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Bauteil ein stromführendes Bauteil der Vorrichtung ist. Gerade stromführende Bauteile einer Vorrichtung zum Bolzenschweißen sind in besonderer Weise beim Schweißen Metallspritzern oder Schweißspritzern ausgesetzt, sodass sich hier die Vorteile der Erfindung in besonderer Weise verwirklichen.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Bauteil eine Spannzange oder ein Stützfuß der Vorrichtung ist. Die Spannzange dient dabei insbesondere zum Halten eines Bolzens beim Bolzenschweißen. Sowohl die Spannzange als auch der Stützfuß sind beim Bolzenschweißen in besonderer Weise Metall- oder Schweißspritzern ausgesetzt, sodass sich hier in besonderer Weise die Vorteile der Erfindung verwirklichen.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass sowohl eine Spannzange als auch ein Stützfuß der Vorrichtung zum Bolzenschweißen eine haftmindernde Beschichtung aufweisen.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass alle stromführenden Bauteile der Vorrichtung eine haftmindernde Beschichtung aufweisen. In vorteilhafter Weise können so insbesondere die teuren und zugleich besonders gefährdeten Bauteile der Vorrichtung geschützt werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Bolzenschweißen.
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Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 1 zum Bolzenschweißen, wobei durch Ausbilden eines Lichtbogens zwischen einem Bolzen 3 und einem Werkstück 5, beispielsweise einem Metallblech, ein Schweißbad durch Aufschmelzen des Bolzens 3 und des Werkstücks 5 erzeugt wird, wobei der Bolzen 3 mit dem Werkstück 5 verbunden wird, indem diese gegeneinander gedrängt werden.
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Die Vorrichtung 1 weist wenigstens ein Bauteil, hier ein erstes Bauteil 7 und ein zweites Bauteil 9 auf, welches im Betrieb der Vorrichtung 1 im Verhältnis zu einem Schweißbereich 11 exponiert ist. Beim Schweißen und insbesondere bei der Zündung des Lichtbogens auftretende Schweißspritzer können daher die Bauteile 7, 9 beaufschlagen, sodass diese eine verkürzte Standzeit aufweisen.
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Um dieses Problem zu lösen, sind die Bauteile 7, 9 hier zumindest auf einer dem Schweißbereich zugewandten Seite mit einer – hier der besseren Erkennbarkeit wegen übertrieben dick dargestellten – haftmindernden Beschichtung 13 versehen. Diese haftmindernde Beschichtung 13 wirkt als Antihaftschicht und sorgt dafür, dass auf die Bauteile 7, 9 gelangende Schweißspritzer nicht dort haften bleiben oder leicht wieder abgelöst werden können, wodurch die Standzeit der Bauteile 7, 9 deutlich verlängert wird. Damit steigt auch die Anlagenverfügbarkeit, und die Kosten für eine vorbeugende Instandhaltung können reduziert werden.
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Die Beschichtung 13 ist vorzugsweise als Chromschicht ausgebildet, wobei sie insbesondere bevorzugt eine Stärke oder Dicke von mehr als 1 μm, vorzugsweise von mehr als 1 mm, vorzugsweise von weniger als 5 mm, vorzugsweise von weniger als 3 mm, aufweist. Besonders bevorzugt ist die Chromschicht als Hartchromschicht oder Hartverchromung ausgebildet.
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Die Bauteile 7, 9 sind hier stromführende Bauteile, wobei insbesondere das erste Bauteil 7 als Spannzange 15 und das zweite Bauteil 9 als Stützfuß 17 ausgebildet ist.
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Die Vorrichtung 1 weist eine Stromquelle 19 auf, über welche die Bauteile 7, 9 mit einem Schweißstrom beaufschlagbar sind.
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Bevorzugt sind alle stromführenden Bauteile 7, 9 der Vorrichtung 1 mit einer haftmindernden Beschichtung 13 versehen.
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Insgesamt zeigt sich, dass bei der Vorrichtung 1 eine Standzeit insbesondere der stromführenden Bauteile 7, 9 drastisch verlängert, insbesondere mehr als verdoppelt werden kann. Somit erhöht sich die Anlagenverfügbarkeit der Vorrichtung 1, und die vorbeugende Instandhaltung kann reduziert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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