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Die Erfindung betrifft einen Bolzenschweißkopf für eine Bolzenschweißeinrichtung, sowie eine Bolzenschweißeinrichtung mit einem solchen Bolzenschweißkopf.
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Beim Bolzenschweißen mit einer Bolzenschweißeinrichtung besteht grundsätzlich das Problem, dass Verschmutzungen und/oder Beschädigungen eines Bolzenschweißkopfes durch Schweißperlen oder Schweißspritzer auftreten, wodurch die reibungslose Funktion einer Mechanik des Bolzenschweißkopfs beeinträchtigt wird. Dabei setzen sich Schweißperlen insbesondere auf allen Flächen und auch einer Drehachse an dem Bolzenschweißkopf ab und beschädigen diese. Dies verkürzt die Standzeit des Bolzenschweißkopfs. Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 100 01 488 A1 gehen ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen ölverschmutzter Werkstücke hervor, wobei die ölverschmutzten Werkstücke mithilfe eines Heißluftgebläses gereinigt werden, wobei das Heißluftgebläse direkt vor dem Schweißen kurzzeitig aktiviert wird, wobei es danach ausgeschaltet wird, um zu vermeiden, dass der ausgestoßene Gasstrahl einen Lichtbogen beim Bolzenschweißen beeinträchtigt. Die entsprechende Vorrichtung ist daher nicht in der Lage, eine Verschmutzung oder Beschädigung des Bolzenschweißkopfs durch Schweißperlen oder Schweißspritzer während des Schweißvorgangs zu reduzieren oder zu vermeiden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bolzenschweißkopf sowie eine Bolzenschweißeinrichtung zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Bolzenschweißkopf für eine Bolzenschweißeinrichtung geschaffen wird, der eine Schweißmimik und wenigstens ein Drehantriebsbauteil aufweist, wobei die Schweißmimik eingerichtet ist zum Schweißen von Bolzen auf Bauteile. Der Bolzenschweißkopf weist eine Ausblaseinrichtung mit wenigstens einer Düse auf, die eingerichtet ist zum gerichteten Ausblasen wenigstens eines Fluidstroms aus der wenigstens einen Düse, wobei die wenigstens eine Düse derart ausgerichtet ist, dass im Betrieb des Bolzenschweißkopfs Schweißspritzer von dem wenigstens einen Drehantriebsbauteil abgehalten werden, wenn ein Fluidstrom aus der wenigstens einen Düse austritt. Hierdurch kann die Standzeit des Bolzenschweißkopfs nachhaltig verbessert werden, weil Schweißperlen oder Schweißspritzer von den Drehantriebsbauteilen durch den wenigstens einen Fluidstrom beim Schweißen ferngehalten werden. Damit verlängern sich Wartungsintervalle, oder eine Verschmutzung durch Schweißperlen oder Schweißspritzer wird minimiert.
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Unter einer Schweißmimik wird eine Einrichtung oder Anordnung verstanden, die ausgebildet ist, um einen Bolzen auf ein Bauteil oder Werkstück zu schweißen. Dabei kann die Schweißmimik insbesondere wenigstens eine Elektrode aufweisen, wobei die wenigstens eine Elektrode insbesondere durch einen auf ein Bauteil zu schweißenden Bolzen gebildet sein kann. Weiterhin ist die Schweißmimik bevorzugt eingerichtet, um den Bolzen relativ zu dem Bauteil zu verlagern, insbesondere um zunächst einen elektrischen Kontakt zwischen dem Bolzen und dem Bauteil zu erzeugen, den Bolzen dann von dem Bauteil zu entfernen, um einen Lichtbogen zu zünden, und schließlich den Bolzen nach dem Zünden des Lichtbogens auf das Bauteil zu pressen und mit dem Bauteil zu verschweißen. Insbesondere wird der Bolzen zunächst von dem Bauteil abgehoben, wobei ein Zündlichtbogen gezogen wird, der dann von einem Schweißlichtbogen überlagert wird, der so lange brennt, bis der rückgeführte und auf das Bauteil gepresste Bolzen auf diesem aufsitzt und mit diesem verschweißt wird.
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Unter einem Drehantriebsbauteil wird ein Bauteil verstanden, welches einem Drehantrieb des Bolzenschweißkopfs dient, wobei es sich hier insbesondere um ein Drehlager, eine Drehachse, eine Antriebseinrichtung, beispielsweise ein Motor, oder ein anderes, allgemein dem Drehantrieb des Bolzenschweißkopfs dienendes Bauteil handeln kann. Ein solches Drehantriebsbauteil ist besonders empfindlich gegenüber Verschmutzungen oder Beschädigungen durch Schweißspritzer oder Schweißperlen und wird daher in besonders vorteilhafter Weise durch die Ausblaseinrichtung geschützt.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Düse auf die Schweißmimik ausgerichtet ist. Insbesondere ist die wenigstens eine Düse bevorzugt auf wenigstens eine Schweißelektrode der Schweißmimik ausgerichtet. Auf diese Weise kann der Fluidstrom direkt dort wirken, wo Schweißperlen oder Schweißspritzer entstehen, und diese davon abhalten, das Drehantriebsbauteil zu verschmutzen oder zu beschädigen.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ausblaseinrichtung eingerichtet ist, um im Schweißbetrieb des Bolzenschweißkopfs – insbesondere bei eingeschalteter Schweißmimik, das heißt beim Schweißen – den wenigstens einen Fluidstrom zu erzeugen. Die Ausblaseinrichtung ist also nicht eingerichtet, um beim eigentlichen Schweißvorgang abgeschaltet zu werden, sondern vielmehr gerade dazu, um während des Schweißvorgangs Schweißspritzer oder Schweißperlen davon abzuhalten, das wenigstens eine Drehantriebsbauteil zu verschmutzen oder zu beschädigen.
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Es ist möglich, dass die Ausblaseinrichtung eine Mehrzahl von Düsen aufweist, und/oder dass die Ausblaseinrichtung eingerichtet ist, um eine Mehrzahl verschiedener Fluidströme, insbesondere verschieden ausgerichteter Fluidströme und/oder verschieden steuerbarer Fluidströme, zu erzeugen. Dabei ist es möglich, dass eine Mehrzahl von Fluidströmen aus einer gleichen Düse ausgebracht wird, wobei diese beispielsweise innerhalb der Düse in verschiedene Richtungen gelenkt werden, und/oder dass eine Mehrzahl von Düsen vorgesehen ist, wobei verschiedene Fluidströme aus verschiedenen Düsen – insbesondere in verschiedene Richtungen – ausgebracht werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Düse an einem Gehäuseteil des Bolzenschweißkopfs angeordnet ist. Dies bedeutet eine ebenso einfache wie konstruktiv günstige Anordnung der Düse, wobei diese nahe an der Schweißmimik angeordnet sein kann.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Düse eine Austrittsöffnung für den wenigstens einen Fluidstrom aufweist, die langgestreckt ausgebildet ist. Dabei ist insbesondere eine Länge der Austrittsöffnung größer als eine Breite derselben, sodass die Austrittsöffnung als schmaler Schlitz ausgebildet ist. Dies ermöglicht ein fächerförmiges Austreten des Fluidstroms aus der Düse, was die Ausbildung eines Luftpolsters begünstigt, welches das wenigstens eine Drehantriebsbauteil besonders effizient vor der Einwirkung von Schweißperlen oder Schweißspritzern schützt. Ebenso ist es möglich, dass der fächerförmige austretende Fluidstrom eine Art Fluidströmungsvorhang ausbildet, welcher das wenigstens eine Drehantriebsbauteil schützt.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Länge der Austrittsöffnung um mindestens einen Faktor 25, vorzugsweise mindestens 50, vorzugsweise mindestens 100, vorzugsweise um einen Faktor von mindestens 25 bis höchstens 200, vorzugsweise von mindestens 50 bis höchstens 150, vorzugsweise um einen Faktor von 100, größer ist als die Breite der Austrittsöffnung. In den entsprechenden Wertebereichen verwirklichen sich besonders günstige Ausgestaltungen der Geometrie des Fluidstroms insbesondere zur Ausbildung eines Fluidstromvorhangs oder eines Luftpolsters.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Breite der Austrittsöffnung von mindestens 0,05 mm bis höchstens 0,15 mm beträgt, wobei die Breite vorzugsweise 0,1 mm beträgt. Auch diese geometrische Ausgestaltung bedingt eine besonders günstige geometrische Gestaltung des Fluidstroms, insbesondere als Fluidstromvorhang oder Luftpolster.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ausblaseinrichtung eine Druckgasquelle aufweist. Schweißspritzer oder Schweißperlen werden dann mittels eines unter Druck stehenden Gases, welches über die wenigstens eine Düse ausgetreten kann, vor Schweißspritzern oder Schweißperlen geschützt. Die Druckgasquelle kann insbesondere als Druckgasreservoir oder aber auch als Anschluss für eine externe Druckgaszuführeinrichtung, beispielsweise eine Druckgasleitung oder ein externes Druckgasreservoir, ausgebildet sein.
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Bevorzugt ist die Druckgasquelle als Druckluftquelle ausgebildet. Insbesondere wird also bevorzugt Druckluft als Druckgas verwendet, um einen Fluidstrom zu erzeugen. Der wenigstens eine Fluidstrom ist entsprechend bevorzugt ein Druckluftstrom.
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Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Bolzenschweißeinrichtung geschaffen wird, welche einen Bolzenschweißkopf nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist. Dabei ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Bolzenschweißkopf erläutert wurden.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben eines Bolzenschweißkopfs und/oder einer Bolzenschweißeinrichtung, wobei insbesondere ein Bolzenschweißkopf oder eine Bolzenschweißeinrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele betrieben werden. Es ist dabei vorgesehen, dass eine Ausblaseinrichtung mit wenigstens einer Düse, die eingerichtet ist zum gerichteten Ausblasen wenigstens eines Fluidstroms aus der wenigstens einen Düse, beim Schweißen angesteuert wird, um im Schweißbetrieb wenigstens einen Fluidstrom zu erzeugen, wobei die wenigstens eine Düse derart ausgerichtet ist, dass Schweißspritzer von wenigstens einem Drehantriebsbauteil des Bolzenschweißkopfs abgehalten werden, wenn der Fluidstrom aus der wenigstens einen Düse austritt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Dabei zeigt die einzige Figur eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Bolzenschweißkopfs einer Bolzenschweißeinrichtung.
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Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Bolzenschweißkopfs 1 einer Bolzenschweißeinrichtung 3, wobei der Bolzenschweißkopf 1 eine Schweißmimik 5 aufweist, die eingerichtet ist zum Schweißen eines Bolzens 7 auf ein nicht dargestelltes Bauteil. Der Bolzenschweißkopf 1 weist außerdem wenigstens ein Drehantriebsbauteil 9 auf, über welches der Bolzenschweißkopf 1 dreh- oder schwenkbar gelagert ist.
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Der Bolzenschweißkopf 1 weist außerdem eine Ausblaseinrichtung 11 mit wenigstens einer Düse 13 auf, die eingerichtet ist zum gerichteten Ausblasen wenigstens eines Fluidstroms 15, die hier durch Pfeile symbolisiert ist, aus der wenigstens einen Düse 13, wobei die Düse 13 derart ausgerichtet ist, dass im Betrieb des Bolzenschweißkopfs 1 Schweißspritzer oder Schweißperlen von dem wenigstens einen Drehantriebsbauteil 9 abgehalten werden, wenn der Fluidstrom 15 aus der Düse 13 austritt.
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Es zeigt sich, dass dabei die Düse 13 und damit auch der Fluidstrom 15 auf die Schweißmimik 5 ausgerichtet sind.
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Die Ausblaseinrichtung 11 ist außerdem eingerichtet, um im Schweißbetrieb des Bolzenschweißkopfs 1 den wenigstens einen Fluidstrom 15 zu erzeugen.
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Die Düse 13 ist hier an einem Gehäuseteil 17 des Bolzenschweißkopfs 1 angeordnet.
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Die Düse 13 weist eine Austrittsöffnung 19 auf, aus welcher der wenigstens eine Fluidstrom 15 im Betrieb der Ausblaseinrichtung 11 austritt. Die Austrittsöffnung 19 ist dabei langgestreckt ausgebildet, wobei bevorzugt eine Länge der Austrittsöffnung 19 um mindestens einen Faktor 25, vorzugsweise um mindestens einen Faktor 50, vorzugsweise um mindestens einen Faktor 100, vorzugsweise um einen Faktor von mindestens 25 bis höchstens 200, vorzugsweise von mindestens 50 bis höchstens 150, vorzugsweise um einen Faktor von 100 größer ist als eine Breite der Austrittsöffnung 19. Die Breite der Austrittsöffnung 19 beträgt bevorzugt von mindestens 0,05 mm bis höchstens 0,15 mm, vorzugsweise 0,1 mm.
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Bevorzugt weist die Ausblaseinrichtung 11 eine hier nicht dargestellte Druckgasquelle auf, die bevorzugt als Druckluftquelle ausgebildet ist. Dabei ist es möglich, dass die Druckgasquelle als Anschluss, insbesondere als Druckluftanschluss, des Bolzenschweißkopfs 1 ausgebildet ist.
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Mittels des aus der Düse 13 ausgebrachten Fluidstroms 15 wird beim Schweißen bevorzugt ein Luftpolster oder ein Fluidstromvorhang gebildet, welches/welcher das Drehantriebsbauteil 9 wie ein Schutzfilm vor beim Schweißen anfallenden Schweißperlen, Schweißspritzern und/oder Schmauch schützt. Dadurch wird eine Verschmutzung des Drehantriebsbauteils 9 durch Schweißperlen, Schweißspritzer und/oder Schmauch minimiert und der Bolzenschweißkopf 1 weist eine höhere Standzeit auf. Auf diese Weise können insbesondere Wartungsintervalle für den Bolzenschweißkopf 1 und auch für die Bolzenschweißeinrichtung 3 insgesamt verlängert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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