DE102018131262A1

DE102018131262A1 - TORCH NECK ASSEMBLY FOR A WELDING TORCH

Info

Publication number: DE102018131262A1
Application number: DE102018131262.8A
Authority: DE
Inventors: Michele Dono; Udo Eberle; Claus Petersmann
Original assignee: Adient Engineering and IP GmbH
Current assignee: Adient US LLC
Priority date: 2018-12-07
Filing date: 2018-12-07
Publication date: 2020-06-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennerhals-Baugruppe (10) für einen Schweißbrenner, insbesondere einen Roboterschweißbrenner, zur Erzeugung einer Schweißverbindung, aufweisend einen Brennerhals (20) mit einer Gasdüse (22), wobei die Brennerhals-Baugruppe (10) ein Spannelement (100) zum Spannen eines ersten Werkstückteils gegen ein zweites Werkstückteil im Bereich einer zu erzeugenden Schweißverbindung aufweist.The invention relates to a torch neck assembly (10) for a welding torch, in particular a robotic welding torch, for producing a welded connection, comprising a torch neck (20) with a gas nozzle (22), the torch neck assembly (10) being a clamping element (100) Clamping a first workpiece part against a second workpiece part in the area of a welded connection to be produced.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennerhals-Baugruppe für einen Schweißbrenner, insbesondere einen Roboterschweißbrenner, zur Erzeugung einer Schweißverbindung, aufweisend einen Brennerhals mit einer Gasdüse.The invention relates to a torch neck assembly for a welding torch, in particular a robotic welding torch, for producing a welded connection, comprising a torch neck with a gas nozzle.

Stand der TechnikState of the art

Aus der WO 2018/060103 A1 ist ein Spannelement für eine Spannvorrichtung zum Schweißen von Werkstücken bekannt, das Spannelement aufweisend ein Gehäuse und ein relativ zu dem Gehäuse beweglich angeordnetes Druckstück, wobei das Druckstück mittels einer Feder wenigstens mittelbar an dem Gehäuse abgestützt ist, wobei die Feder in radialer Richtung zwischen dem Gehäuse und einer Hülse angeordnet ist, und eine Gasdüse einer Schweißvorrichtung in das Gehäuse, insbesondere in die Hülse, einführbar ist. Eine Spannvorrichtung zum Schweißen eines Werkstücks aus Werkstückteilen weist genauso viele Spannelemente auf, wie Schweißpunkte an dem Werkstück erzeugt werden müssen.From the WO 2018/060103 A1 A clamping element for a clamping device for welding workpieces is known, the clamping element having a housing and a pressure piece arranged movably relative to the housing, the pressure piece being supported at least indirectly on the housing by means of a spring, the spring being in the radial direction between the housing and a sleeve is arranged, and a gas nozzle of a welding device can be inserted into the housing, in particular into the sleeve. A clamping device for welding a workpiece from workpiece parts has as many clamping elements as there are welding points to be created on the workpiece.

Aufgabetask

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Anzahl der benötigten Spannelemente, die zum Schweißen von Werkstücken benötigt werden, zu reduzieren. Insbesondere soll eine Anzahl von Spannelementen in einer aus der WO 2018/060103 A1 bekannten Spannvorrichtung reduziert werden, ohne die Qualität der Werkstücke zu reduzieren.The invention is based on the object of reducing the number of clamping elements required for welding workpieces. In particular, a number of clamping elements in one of the WO 2018/060103 A1 known clamping device can be reduced without reducing the quality of the workpieces.

Lösungsolution

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Brennerhals-Baugruppe für einen Schweißbrenner, insbesondere einen Roboterschweißbrenner, zur Erzeugung einer Schweißverbindung, aufweisend einen Brennerhals mit einer Gasdüse, wobei die Brennerhals-Baugruppe ein Spannelement zum Spannen eines ersten Werkstückteils gegen ein zweites Werkstückteil im Bereich einer zu erzeugenden Schweißverbindung aufweist.This object is achieved according to the invention by a torch neck assembly for a welding torch, in particular a robot welding torch, for producing a welded connection, comprising a torch neck with a gas nozzle, the torch neck assembly having a clamping element for clamping a first workpiece part against a second workpiece part in the area of generating welded connection.

Dadurch, dass die Brennerhals-Baugruppe ein Spannelement zum Spannen eines ersten Werkstückteils gegen ein zweites Werkstückteil im Bereich einer zu erzeugenden Schweißverbindung aufweist, müssen die Werkstückteile, die mittels des Schweißbrenners miteinander zu einem Werkstück verschweißt werden, nicht mehr in einer von dem Schweißbrenner separaten Spannvorrichtung gespannt werden. Bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Brennerhals-Baugruppe ist es ausreichend, die Werkstückteile in einer Schweißvorrichtung zueinander zu positionieren. Ein Spannen mittels einer separat vom Schweißbrenner ausgebildeten Spannvorrichtung im Bereich der zu erzeugenden Schweißpunkte ist jedoch nicht mehr notwendig.Due to the fact that the torch neck assembly has a clamping element for clamping a first workpiece part against a second workpiece part in the region of a welded connection to be produced, the workpiece parts which are welded to one another by means of the welding torch no longer have to be in a clamping device which is separate from the welding torch be excited. When using a torch neck assembly according to the invention, it is sufficient to position the workpiece parts relative to one another in a welding device. Clamping by means of a clamping device separately formed by the welding torch is no longer necessary in the area of the welding points to be generated.

Vorzugsweise verbindet ein Adapter ein Gehäuse des Spannelements mit dem Brennerhals. Dadurch ist das Spannelement auf einfache Weise fest mit einem an sich bekannten Brennerhals verbindbar. Es lassen sich somit bekannte Brennerhälse zu erfindungsgemäßen Brennerhals-Baugruppen nachrüsten.An adapter preferably connects a housing of the clamping element to the torch neck. As a result, the clamping element can easily be firmly connected to a torch neck known per se. Known torch necks can thus be retrofitted to torch neck assemblies according to the invention.

An dem Adapter kann ein Schnellverschluss, insbesondere ein Bajonett-Schnellverschluss, zur lösbaren Befestigung der Brennerhals-Baugruppe an dem Schweißbrenner befestigt sein. Der Schnellverschluss, insbesondere Bajonett-Schnellverschluss, ist vorzugsweise lösbar mit dem Adapter verbunden. Der Bajonett-Schnellverschluss kann mittels wenigstens einer Schraubverbindung und/oder wenigstens einer Klemmverbindung mit dem Adapter lösbar verbunden sein. Der Bajonett-Schnellverschluss kann Bestandteil des Brennerhalses sein, was sich wiederum günstig auf die Kosten der erfindungsgemäßen Brennerhals-Baugruppe auswirkt.A quick-release fastener, in particular a bayonet quick-release fastener, can be fastened to the adapter for releasably fastening the torch neck assembly to the welding torch. The quick release, in particular bayonet quick release, is preferably detachably connected to the adapter. The bayonet quick-release fastener can be detachably connected to the adapter by means of at least one screw connection and / or at least one clamp connection. The bayonet quick-release fastener can be part of the torch neck, which in turn has a favorable effect on the costs of the torch neck assembly according to the invention.

Der Adapter kann eine Spannelement-Aufnahme aufweisen, in der das Gehäuse des Spannelements wenigstens teilweise aufgenommen ist. Der Adapter kann eine Spannelement-Aufnahme aufweisen, in der ein Bund des Gehäuses des Spannelements wenigstens teilweise aufgenommen ist. Das Gehäuse des Spannelements kann mittels wenigstens einer Schraubverbindung und/oder wenigstens einer Klemmverbindung mit dem Adapter lösbar verbunden sein.The adapter can have a clamping element receptacle in which the housing of the clamping element is at least partially received. The adapter can have a clamping element receptacle in which a collar of the housing of the clamping element is at least partially received. The housing of the tensioning element can be detachably connected to the adapter by means of at least one screw connection and / or at least one clamp connection.

Das Spannelement weist vorzugsweise ein relativ zu dem Gehäuse des Spannelements beweglich angeordnetes Druckstück auf, wobei das Druckstück mittels einer Feder wenigstens mittelbar an dem Gehäuse abgestützt ist. Die Feder kann in radialer Richtung zwischen dem Gehäuse und einer Hülse angeordnet sein. Eine Gasdüse des Brennerhalses kann in dem Drückstück angeordnet sein.The tensioning element preferably has a pressure piece that is movable relative to the housing of the tensioning element, the pressure piece being supported at least indirectly on the housing by means of a spring. The spring can be arranged in the radial direction between the housing and a sleeve. A gas nozzle of the burner neck can be arranged in the pressure piece.

Das Druckstück ist vorzugsweise ringförmig. In ein ringförmiges Druckstück lässt sich eine rotationssymmetrische Gasdüse in das Druckstück einführen und/oder durchführen. Das Druckstück kann kreiszylindrisch sein. Das Druckstück kann rotationssymmetrisch sein.The pressure piece is preferably annular. A rotationally symmetrical gas nozzle can be inserted and / or carried out in the pressure piece in an annular pressure piece. The pressure piece can be circular cylindrical. The pressure piece can be rotationally symmetrical.

Besonders vorteilhaft können die Spannelemente in Kombination mit Spannvorrichtungen zum Spannen von wenigstens zwei Werkstücken, die mittels Metall-Aktivgas-Schweißens (MAG-Schweißens) miteinander zu verbinden sind, eingesetzt werden. Dabei kann ein einseitiges Durchschweißen erfolgen. Das MAG-Schweißen ist eine an sich bekannte Form des Schutzgasschweißens, insbesondere für Stahl. Dabei brennt ein Lichtbogen zwischen einer stromführenden Drahtelektrode und einem Werkstück unter Schutzgas. Ein maschinell zugeführter Draht dient als Elektrode und schmilzt im Lichtbogen ab. The clamping elements can be used particularly advantageously in combination with clamping devices for clamping at least two workpieces which are to be connected to one another by means of metal-active gas welding (MAG welding). A one-sided weld-through can occur respectively. MAG welding is a known form of inert gas welding, especially for steel. An arc burns between a current-carrying wire electrode and a workpiece under protective gas. A machine-fed wire serves as an electrode and melts in the arc.

Die Gasdüse kann wenigstens teilweise in die Hülse einführbar sein. Die Gasdüse kann wenigstens teilweise in das Druckstück einführbar sein. Die Gasdüse kann zentrisch in die Hülse einführbar sein. Die Gasdüse kann zentrisch in das Druckstück einführbar sein. Dadurch können Schweißpunkte zentrisch zu einer Auflagefläche des Druckstücks auf einem oberen der zu spannenden und zu fügenden Werkstücke erzeugt werden. Vorteilhafterweise ist ein Schweißdraht durch das Druckstück zuführbar, so dass der Schweißdraht weitgehend senkrecht auf das obere der zu spannenden Werkstücke trifft. Der Schweißdraht ist vorzugsweise zentrisch durch das Druckstück durchführbar.The gas nozzle can be at least partially insertable into the sleeve. The gas nozzle can be at least partially insertable into the pressure piece. The gas nozzle can be inserted centrally into the sleeve. The gas nozzle can be inserted centrally into the pressure piece. As a result, welding spots can be generated centrally to a contact surface of the pressure piece on an upper one of the workpieces to be clamped and joined. A welding wire can advantageously be fed through the pressure piece, so that the welding wire strikes the upper one of the workpieces to be clamped largely vertically. The welding wire can preferably be carried out centrally through the pressure piece.

Das Druckstück ist mittels einer Feder wenigstens mittelbar an dem Gehäuse abgestützt. Die Feder kann eine Schraubendruckfeder sein. Die Feder kann das Druckstück vorspannen. Die Feder kann das Druckstück in Richtung einer Längsachse vorspannen. Die Längsachse kann weitgehend senkrecht zu den Oberflächen der zu fügenden Werkstücke ausgerichtet sein. Das Druckstück ist vorzugsweise relativ zu dem Gehäuse entlang der Längsachse verschiebbar. Durch die Verschiebung des Druckstücks in das Gehäuse hinein, wird die Feder gespannt.The pressure piece is at least indirectly supported on the housing by means of a spring. The spring can be a helical compression spring. The spring can bias the pressure piece. The spring can bias the pressure piece in the direction of a longitudinal axis. The longitudinal axis can be aligned largely perpendicular to the surfaces of the workpieces to be joined. The pressure piece is preferably displaceable relative to the housing along the longitudinal axis. The spring is tensioned by moving the pressure piece into the housing.

Vorzugsweise kann das Druckstück gegenüber der Längsachse kippbar sein, das heißt zwischen einer Längsachse des Druckstücks und der Längsachse des Gehäuses kann sich ein Winkel einstellen. Dies kann dadurch erreicht werden, dass das Druckstück mit Spiel relativ zum Gehäuse gelagert ist. Aufgrund der Möglichkeit des Kippens ist eine flächige Auflage des Druckstücks auf das obere der zu spannenden Werkstücke gewährleistet.The pressure piece can preferably be tiltable with respect to the longitudinal axis, ie an angle can be set between a longitudinal axis of the pressure piece and the longitudinal axis of the housing. This can be achieved in that the pressure piece is mounted with play relative to the housing. Due to the possibility of tilting, a flat support of the pressure piece on the upper of the workpieces to be clamped is guaranteed.

Die Hülse ist vorzugsweise mit dem Druckstück verbunden. Das Druckstück ist besonders bevorzugt mit der Hülse verschraubt. Die Feder ist mittels der Hülse vor Schweißspritzern geschützt. Ohne die Hülse würden Schweißspritzer an der Feder anhaften, insbesondere zwischen den Windungen der Feder, und die Funktion der Feder dadurch nachteilig beeinflussen.The sleeve is preferably connected to the pressure piece. The pressure piece is particularly preferably screwed to the sleeve. The spring is protected from welding spatter by means of the sleeve. Without the sleeve, weld spatter would adhere to the spring, particularly between the windings of the spring, and thereby adversely affect the function of the spring.

Das Druckstück kann wenigstens ein Loch zum Ausströmen von Gas aufweisen. Das wenigstens eine Loch zum Ausströmen von Gas kann in einer umlaufenden Wand des Druckstücks angeordnet sein, so dass Gas seitlich aus dem Druckstück entweichen kann. Ein Loch kann beispielsweise eine Bohrung oder eine Nut oder sonstige Öffnung sein. Vorzugsweise sind mehrere Löcher, insbesondere gleichmäßig, über den Umfang des Drückstücks verteilt angeordnet. Vorzugsweise besteht das Druckstück aus einem Werkstoff, an dem Schweißspritzer nicht anhaften, insbesondere Wolframkupfer.The pressure piece can have at least one hole for the outflow of gas. The at least one hole for the outflow of gas can be arranged in a peripheral wall of the pressure piece, so that gas can escape laterally from the pressure piece. A hole can be a hole or a groove or other opening, for example. A plurality of holes are preferably arranged, in particular uniformly, distributed over the circumference of the pressing piece. The pressure piece preferably consists of a material to which welding spatter does not adhere, in particular tungsten copper.

Zusammenfassend und mit anderen Worten ausgedrückt, ermöglicht die Erfindung eine Direktintegration eines Spannelements mittels eines Adapters an einen aus dem Stand der Technik bekannten Schweißbrenner, insbesondere Roboterschweißbrenner, einer Schweißausrüstung. Die Anzahl der Spannelemente kann dadurch bis auf ein einziges Spannelement reduziert werden, da die Bereitstellung der Spannkraft in den Schweißbrenner integriert wird. Das adaptierte Spannelement wird durch die Bewegung des Schweißbrenners von Schweißstelle zu Schweißstelle mitgeführt und über die Wiederholgenauigkeit des Roboters hinreichend genau an die Stelle der vorgesehenen Schweißverbindung positioniert. Der Kern der Erfindung besteht insbesondere darin, die für den Schweißprozess notwendige Anzahl von Spannelementen zur Fixierung der zu verschweißenden Werkstückteile, beispielsweise Bleche, auf ein Minimum zu reduzieren und zwar durch die Direktintegration eines einzigen Spannelementes an den Schweißbrenner. Die Funktion des Spannelementes wird so von der Schweißvorrichtung abgekoppelt und Bestandteil des Schweißbrenners. Das Spannelement kann nunmehr mit einem Schweißroboterarm geführt und an den entsprechenden Schweißstellen platziert werden.In summary and in other words, the invention enables a clamping element to be directly integrated by means of an adapter to a welding torch known from the prior art, in particular robot welding torch, of welding equipment. The number of clamping elements can thus be reduced to a single clamping element, since the provision of the clamping force is integrated in the welding torch. The adapted clamping element is carried along by the welding torch from welding point to welding point and is positioned sufficiently precisely at the location of the intended welded connection due to the repeatability of the robot. The essence of the invention is in particular to reduce to a minimum the number of clamping elements required for fixing the workpiece parts to be welded, for example metal sheets, for the welding process, namely by directly integrating a single clamping element onto the welding torch. The function of the clamping element is thus decoupled from the welding device and part of the welding torch. The clamping element can now be guided with a welding robot arm and placed at the corresponding welding points.

FigurenlisteFigure list

Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines in den Figuren dargestellten vorteilhaften Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Brennerhals-Baugruppe näher erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Es zeigen:

1: eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Brennerhals-Baugruppe gemäß des vorteilhaften Ausführungsbeispiels,
2: einen Schnitt durch die Brennerhals-Baugruppe entlang der Linie II - II in 1, wobei der Brennerhals nur teilweise und schematisch dargestellt ist,
3: eine Explosionsdarstellung eines Spannelements der Brennerhals-Baugruppe aus 1,
4: schematisch einen Schnitt durch einzelne Bauteile eines Brennerhalses der Brennerhals-Baugruppe entlang der Linie II - II in 1, und
5: schematisch einen Schnitt durch einen Adapter der Brennerhals-Baugruppe entlang der Linie II - II in 1.

The invention is explained in more detail below on the basis of an advantageous exemplary embodiment of a burner neck assembly according to the invention shown in the figures. However, the invention is not restricted to this exemplary embodiment. Show it:

1 1 shows a side view of the burner neck assembly according to the invention in accordance with the advantageous exemplary embodiment,
2nd : a section through the burner neck assembly along the line II - II in 1 , the torch neck being shown only partially and schematically,
3rd : an exploded view of a clamping element of the torch neck assembly from 1 ,
4th : schematically shows a section through individual components of a torch neck of the torch neck assembly along the line II - II in 1 , and
5 : schematically a section through an adapter of the torch neck assembly along the line II - II in 1 .

Die 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Brennerhals-Baugruppe 10 für einen Schweißbrenner, insbesondere einen Roboterschweißbrenner, zur Erzeugung einer Schweißverbindung, aufweisend einen Brennerhals 20, einen Adapter 60 und ein Spannelement 100.The 1 and 2nd show a burner neck assembly according to the invention 10th for a welding torch, in particular a robot welding torch, for producing a welded connection, having a torch neck 20th , an adapter 60 and a tensioning element 100 .

Das Spannelement 100 dient zum Spannen von Werkstücken während eines Schweißprozesses, insbesondere zum Spannen von wenigstens zwei flächigen Werkstückteilen, die mittels des Schweißbrenners miteinander zu einem Werkstück verschweißt werden. Die beiden Werkstückteile können in an sich bekannter Weise in einer in den Figuren nicht dargestellten Schweißvorrichtung zueinander vorpositioniert sein, ohne dass die Werkstückteile mittels dieser Vorrichtung im Bereich der zu erzeugenden Schweißverbindung aufeinander zu vorgespannt sein müssen. Die Schweißverbindung wird vorzugsweise als ein Schweißpunkt ausgeführt.The clamping element 100 is used for clamping workpieces during a welding process, in particular for clamping at least two flat workpiece parts which are welded together to form a workpiece by means of the welding torch. The two workpiece parts can be prepositioned to one another in a manner known per se in a welding device, not shown in the figures, without the workpiece parts having to be biased towards one another in the region of the weld connection to be produced by means of this device. The weld connection is preferably carried out as a weld spot.

Das zu erzeugende Werkstück besteht beispielsweise aus einem weitgehend ebenen Blech als erstes Werkstückteil und einem Hohlprofil als zweites Werkstückteil, das mit dem Blech mittels wenigstens eines MAG-Schweißpunkts, vorzugsweise mehrerer MAG-Schweißpunkte, zu verschweißen ist. Die Wandstärke des Hohlprofils kann größer als die Blechstärke des Blechs sein. Die Blechstärke des Blechs ist vorzugsweise kleiner als 1 mm, höchst vorzugsweise kleiner als 0,6 mm. Mittels des Spannelements 100 wird das erste Werkstückteil mit einer Kraft auf das zweite Werkstückteil gespannt, so dass ein Spalt zwischen dem Hohlprofil und dem Blech vermieden ist. Das zweite Werkstückteil kann sich beispielsweise an einer Schweißvorrichtung abstützen und somit eine Gegenkraft aufbauen.The workpiece to be produced consists, for example, of a largely flat sheet metal as the first workpiece part and a hollow profile as the second workpiece part, which is to be welded to the sheet metal by means of at least one MAG welding spot, preferably a plurality of MAG welding spots. The wall thickness of the hollow profile can be greater than the sheet thickness of the sheet. The sheet thickness of the sheet is preferably less than 1 mm, most preferably less than 0.6 mm. By means of the clamping element 100 the first workpiece part is clamped onto the second workpiece part with a force, so that a gap between the hollow profile and the sheet metal is avoided. The second workpiece part can, for example, be supported on a welding device and thus build up a counterforce.

Der Brennerhals 20 weist eine Gasdüse 22 und einen Bajonett-Schnellverschluss 24 zur Anbindung des Brennerhalses 20 an den übrigen Schweißbrenner auf. Der Brennerhals 20 entspricht einem aus dem Stand der Technik bekannten Brennerhals, weshalb nachfolgend auf eine detaillierte Beschreibung des Brennerhalses 20 verzichtet wird. In den Figuren nicht dargestellt sind weitere, für die vorliegende Erfindung nicht relevante Bauteile im Inneren des Brennerhalses, wie beispielsweise ein Düsenstock oder eine Drahtführung.The torch neck 20th has a gas nozzle 22 and a bayonet quick release 24th for connecting the torch neck 20th on the rest of the welding torch. The torch neck 20th corresponds to a burner neck known from the prior art, which is why a detailed description of the burner neck follows below 20th is waived. The figures do not show further components in the interior of the torch neck that are not relevant to the present invention, such as a nozzle assembly or a wire guide.

Der Adapter 60 dient einer festen Verbindung des Brennerhalses 20 mit einem Gehäuse 110 des Spannelements 100. Der Adapter 60 ist vorliegend ein weitgehend rotationssymmetrischer Gegenstand, vorzugsweise aus Metall. Eine Längsachse A des Adapters 60 definiert eine Rotationsachse und verläuft in einer Grundstellung des Spannelements 100 parallel zu einer Kraftrichtung einer von dem Spannelement 100 erzeugbaren Kraft, die auf eine ringförmige Fläche eines der zu schweißenden Werkstückteile einleitbar ist. Die Längsachse A definiert die nachfolgend verwendeten Richtungsangaben eines Zylinderkoordinatensystems. The adapter 60 serves for a firm connection of the torch neck 20th with a housing 110 of the clamping element 100 . The adapter 60 is a largely rotationally symmetrical object, preferably made of metal. A longitudinal axis A of the adapter 60 defines an axis of rotation and runs in a basic position of the clamping element 100 parallel to a direction of force one of the clamping element 100 Generatable force that can be introduced onto an annular surface of one of the workpiece parts to be welded. The longitudinal axis A defines the directional information of a cylindrical coordinate system used below.

Insbesondere sind durch die Längsachse A eine Längsrichtung, eine radiale Richtung und eine Umfangsrichtung definiert.In particular, through the longitudinal axis A defines a longitudinal direction, a radial direction and a circumferential direction.

Der Adapter 60 weist eine zentrische Öffnung 62 auf, die sich entlang der Längsachse A erstreckt. Entlang der Längsachse A ist die Öffnung 62 zweifach gestuft ausgeführt, das heißt, die Öffnung 62 setzt sich aus drei kreiszylindrischen Abschnitten unterschiedlicher Durchmesser zusammen.The adapter 60 has a central opening 62 on that along the longitudinal axis A extends. Along the longitudinal axis A is the opening 62 executed in two stages, that is, the opening 62 is composed of three circular cylindrical sections of different diameters.

Ein erster Abschnitt der Öffnung 62 ist eine Bajonett-Schnellverschluss-Aufnahme 64 und nimmt den Bajonett-Schnellverschluss 24 teilweise in sich auf. Der Adapter 60 weist zwei mit einem Innengewinde versehene Schraubenlöcher 66 auf, in die in den Figuren nicht dargestellte Schrauben derart eingedreht sind, dass der Adapter 60 formschlüssig und/oder kraftschlüssig fest mit dem Bajonett-Schnellverschluss 24 verbunden ist.A first section of the opening 62 is a bayonet quick-release fastener 64 and takes the bayonet quick release 24th partly in itself. The adapter 60 has two screw holes with an internal thread 66 on, are screwed into the screws, not shown in the figures, such that the adapter 60 positive and / or non-positive with the bayonet quick-release fastener 24th connected is.

Ein sich an die Bajonett-Schnellverschluss-Aufnahme 64 des Adapters 60 anschließender zweiter Abschnitt der Öffnung 62 ist eine Brennerhals-Aufnahme 68 und nimmt einen rohrförmigen Abschnitt des Brennerhalses 20 auf. Der Adapter 60 weist zwei mit einem Innengewinde versehene Schraubenlöcher auf, in die jeweils eine Schraube 70 derart eingedreht ist, dass der Adapter 60 formschlüssig und/oder kraftschlüssig fest mit dem rohrförmigen Abschnitt des Brennerhalses 20 verbunden ist. Ein Innendurchmesser der Brennerhals-Aufnahme 68 ist kleiner als ein Innendurchmesser der Bajonett-Schnellverschluss-Aufnahme 64.Adhering to the bayonet quick-release fastener 64 of the adapter 60 subsequent second section of the opening 62 is a torch neck holder 68 and takes a tubular section of the torch neck 20th on. The adapter 60 has two screw holes provided with an internal thread, into each of which a screw 70 is screwed in such a way that the adapter 60 positively and / or non-positively with the tubular section of the torch neck 20th connected is. An inside diameter of the torch neck holder 68 is smaller than the inside diameter of the bayonet quick-release fastener 64 .

Ein sich an die Brennerhals-Aufnahme 68 des Adapters 60 anschließender dritter Abschnitt der Öffnung 62 ist eine Spannelement-Aufnahme 72 und nimmt das Gehäuse 110 des Spannelements 100 teilweise auf. Der Adapter 60 weist zwei mit einem Innengewinde versehene Schraubenlöcher 72 auf, in die in den Figuren nicht dargestellte Schrauben derart eingedreht sind, dass das Gehäuse 110 des Spannelements 100 formschlüssig und/oder kraftschlüssig fest mit dem Adapter 60 verbunden ist. Ein Innendurchmesser der Spannelement-Aufnahme 72 ist größer als der Innendurchmesser der Brennerhals-Aufnahme 68 und größer der Innendurchmesser der Bajonett-Schnellverschluss-Aufnahme 64. Die Spannelement-Aufnahme 72 bildet ein dem Werkstück zugewandtes Ende des Adapters 60.A look at the burner neck holder 68 of the adapter 60 subsequent third section of the opening 62 is a clamping element holder 72 and takes the case 110 of the clamping element 100 partially on. The adapter 60 has two screw holes with an internal thread 72 on, are screwed into the screws, not shown in the figures, such that the housing 110 of the clamping element 100 positive and / or non-positive with the adapter 60 connected is. An inner diameter of the clamping element holder 72 is larger than the inside diameter of the torch neck holder 68 and larger the inner diameter of the bayonet quick-release fastener 64 . The Clamping element holder 72 forms an end of the adapter facing the workpiece 60 .

3 zeigt eine Explosionsdarstellung des Spannelements 100. Das Spannelement 100 weist vorliegend einen weitgehend rotationssymmetrischen Aufbau auf. Das Spannelement 100 weist das Gehäuse 110 und ein relativ zu dem Gehäuse 110 begrenzt beweglich geführtes Druckstück 120 auf. Das Druckstück 120 ist mittels einer Feder 130, vorliegend einer Druckfeder, vorgespannt. Das Spannelement 100 weist vorliegend zudem ein Schließteil 140 und eine Hülse 150 auf. 3rd shows an exploded view of the clamping element 100 . The clamping element 100 here has a largely rotationally symmetrical structure. The clamping element 100 points the case 110 and one relative to the housing 110 limited movable pressure piece 120 on. The pressure piece 120 is by means of a spring 130 , in the present case a compression spring, preloaded. The clamping element 100 also has a locking part in the present case 140 and a sleeve 150 on.

Das Gehäuse 110 weist einen weitgehend kreiszylindrischen Grundkörper 112 auf. Eine Mittelachse des Grundkörpers 112 entspricht der Längsachse A. An einem Ende des Grundkörpers 112 weist dieser einen Bund 114 auf, dessen Außendurchmesser größer ist als ein Außendurchmesser des übrigen Grundkörpers 112. An den Bund 114 sind zwei parallele Flächen 116 ausgebildet. Von der weitgehend zylindrischen Innenfläche des Grundkörpers 112 steht radial nach innen ein ringförmiges Abstützmittel 118 zum Abstützen der Feder 130 ab, das vorliegend einteilig mit dem Grundkörper 112 des Gehäuses 110, insbesondere in Form eines Bundes, ausgebildet ist. In einem von dem Bund 114 abgewandten Endbereich weist das Gehäuse 110 ein Außengewinde 119 auf.The housing 110 has a largely circular cylindrical body 112 on. A central axis of the body 112 corresponds to the longitudinal axis A . At one end of the body 112 this has a covenant 114 whose outer diameter is larger than an outer diameter of the rest of the base body 112 . To the federal government 114 are two parallel surfaces 116 educated. From the largely cylindrical inner surface of the body 112 there is an annular support means radially inwards 118 to support the spring 130 from, in the present case in one piece with the base body 112 of the housing 110 , in particular in the form of a federal government. In one of the covenant 114 the housing faces away end area 110 an external thread 119 on.

Das Druckstück 120 weist eine weitgehend rotationssymmetrische Gestalt auf. Innen weist das Druckstück 120 eine konische Öffnung 122 auf. Eine Außenwand des Druckstücks 120 ist in Längsrichtung zweifach gestuft, das heißt, die Außenwand setzt sich aus drei kreiszylindrischen Abschnitten unterschiedlicher Durchmesser zusammen. Ein in Längsrichtung betrachtet mittlerer kreiszylindrischer Abschnitt hat den größten Außendurchmesser der drei kreiszylindrischen Abschnitte, wobei der mittlerer kreiszylindrische Abschnitt einen Abstützbund 124 für die Feder 130 und die Hülse 150 bildet. Umlaufend weist die Wand des Druckstücks 120 mehrere Löcher 126 auf, die die Öffnung 122 in radialer Richtung durch die Außenwand des Druckstücks 120 hindurch nach außen erweitert. Die Löcher 126 dienen einer Entgasung des Spannelements 100 während eines Schweißvorgangs. Ein der Hülse 150 zugewandtes Ende des Druckstücks 120 weist ein Außengewinde 128 auf.The pressure piece 120 has a largely rotationally symmetrical shape. Inside the pressure piece 120 a conical opening 122 on. An outer wall of the pressure piece 120 is stepped twice in the longitudinal direction, that is, the outer wall is composed of three circular-cylindrical sections of different diameters. A central circular cylindrical section viewed in the longitudinal direction has the largest outer diameter of the three circular cylindrical sections, the central circular cylindrical section having a support collar 124 for the spring 130 and the sleeve 150 forms. The wall of the pressure piece points all around 120 several holes 126 on that the opening 122 in the radial direction through the outer wall of the pressure piece 120 extended outwards through it. The holes 126 serve to degas the tensioning element 100 during a welding process. One of the sleeve 150 facing end of the pressure piece 120 has an external thread 128 on.

Das Druckstück 120 ist aus einem Werkstoff gefertigt, an dem Schweißspritzer nicht anhaften, vorliegend aus einem Wolframkupfer.The pressure piece 120 is made of a material to which welding spatter does not adhere, in the present case of a tungsten copper.

Die Hülse 150 weist eine weitgehend hohlzylindrische Geometrie mit einem L-förmigen Wandquerschnitt auf. Die Hülse 150 weist einen nach radial außen weisenden Bund 152 auf. Die Hülse 150 weist ein Innengewinde 154 auf. Das Druckstück 120 ist mit der Hülse 150 verschraubt. Dazu wirkt das Innengewinde 154 mit dem Außengewinde 128 zusammen.The sleeve 150 has a largely hollow cylindrical geometry with an L-shaped wall cross section. The sleeve 150 has a radially outward facing collar 152 on. The sleeve 150 has an internal thread 154 on. The pressure piece 120 is with the sleeve 150 screwed. The internal thread works for this 154 with the external thread 128 together.

Das Schließteil 140 weist eine weitgehend hohlzylindrische Geometrie mit einem L-förmigen Wandquerschnitt auf. Das Schließteil 140 weist einen radial nach innen weisenden Bund 142 auf. Das Schließteil 140 weist ein Innengewinde 144 auf. Das Schließteil 140 ist mittels des Innengewindes 144 mit dem Außengewinde 119 des Gehäuses 110 verschraubt.The striker 140 has a largely hollow cylindrical geometry with an L-shaped wall cross section. The striker 140 has a radially inward facing collar 142 on. The striker 140 has an internal thread 144 on. The striker 140 is by means of the internal thread 144 with the external thread 119 of the housing 110 screwed.

Das Gehäuse 110 und das Schließteil 140 bilden gemeinsam einen Bauraum, innerhalb dessen die Feder 130, die Hülse 150 und teilweise auch das Druckstück 120 angeordnet sind, und aus dem das Druckstück 120 zumindest abschnittsweise herausragt. Das Schließteil 140 schließt das Gehäuse 110 derart, dass das Druckstück 120 und die Feder 130 n dem Bauraum des Gehäuses 110 gesichert sind.The housing 110 and the closing part 140 together form a space within which the spring 130 who have favourited Sleeve 150 and partly also the pressure piece 120 are arranged, and from which the pressure piece 120 protrudes at least in sections. The striker 140 closes the case 110 such that the pressure piece 120 and the feather 130 n the installation space of the housing 110 are secured.

Die Feder 130 ist in Längsrichtung A zwischen dem Abstützmittel 118 des Gehäuses 110 und dem Abstützbund 124 des Druckstücks 120 angeordnet und vorgespannt. In radialer Richtung ist die Feder 130 zwischen dem Gehäuse 110 und der Hülse 150 angeordnet. Dabei ist die Hülse 150 derart in dem Gehäuse 110 angeordnet, dass sich der Bund 152 der Hülse 150 auf der von der Feder 130 abgewandten Seite des Abstützmittels 118 an dem Abstützmittel 118 des Gehäuses 110 abstützen kann. Vorliegend ist zwischen der Feder 130 und dem Abstützmittel 118 eine Scheibe 135 zur gleichmäßigeren Kraftverteilung angeordnet. Diese Scheibe 135 ist jedoch nicht zwingend erforderlich.The feather 130 is in the longitudinal direction A between the support means 118 of the housing 110 and the support collar 124 of the pressure piece 120 arranged and biased. The spring is in the radial direction 130 between the housing 110 and the sleeve 150 arranged. Here is the sleeve 150 such in the housing 110 arranged that the federal government 152 the sleeve 150 on the pen 130 opposite side of the support means 118 on the support means 118 of the housing 110 can support. Is between the spring 130 and the support means 118 a disk 135 arranged for more even force distribution. That disc 135 however, is not mandatory.

Aufgrund des zuvor beschriebenen Aufbaus ist die Gasdüse 22, insbesondere eines MAG-Schweißbrenners, in das Spannelement 100 einführbar. Ein aus der Gasdüse 22 mittig austretender, in den Figuren nicht dargestellter, Schweißdraht ist auf die Oberfläche des Werkstücks führbar. Während des Schweißens entstehende Gase können durch die Löcher 126 aus dem Druckstück 120 entweichen. Die Hülse 150 deckt die Feder 130 vor Schweißspritzern ab.Due to the construction described above, the gas nozzle is 22 , in particular a MAG welding torch, into the clamping element 100 importable. One from the gas nozzle 22 centrally emerging welding wire, not shown in the figures, can be guided onto the surface of the workpiece. Gases generated during welding can pass through the holes 126 from the pressure piece 120 escape. The sleeve 150 covers the feather 130 before welding spatter.

Aufgrund des zuvor beschriebenen Aufbaus des Spannelements 100 ist das Druckstück 120 unter weiterer Vorspannung der Feder 130 in das Gehäuse 110 einschiebbar. Dabei hat die Führung des Druckstücks 120 und der mit dem Druckstück 120 verbundenen Hülse 150 in dem Gehäuse 110 so viel Spiel, dass eine Schrägstellung des Druckstücks 120 relativ zu dem Gehäuse 110 erfolgen kann. Die Schrägstellung ermöglicht es, dass das Druckstück 120 auch dann flächig auf dem Werkstück 10 aufliegt, wenn aufgrund von Toleranzen das Werkstück 10 nicht exakt senkrecht zu der Längsachse A angeordnet ist.Due to the construction of the clamping element described above 100 is the pressure piece 120 with the spring preloaded further 130 in the housing 110 insertable. The guide of the pressure piece 120 and the one with the pressure piece 120 connected sleeve 150 in the housing 110 so much play that an inclination of the pressure piece 120 relative to the housing 110 can be done. The inclination allows the thrust piece 120 even then flat on the workpiece 10th rests when the workpiece due to tolerances 10th not exactly perpendicular to the longitudinal axis A is arranged.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein. The features disclosed in the above description, the claims and the drawings can be of importance both individually and in combination for the implementation of the invention in its various configurations.

Obwohl die Erfindung in den Zeichnungen und der vorausgegangenen Darstellung im Detail beschrieben wurde, sind die Darstellungen illustrativ und beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen. Insbesondere ist die Wahl der zeichnerisch dargestellten Proportionen der einzelnen Elemente nicht als erforderlich oder beschränkend auszulegen. Weiterhin ist die Erfindung insbesondere nicht auf die erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Varianten der Erfindung und ihre Ausführung ergeben sich für den Fachmann aus der vorangegangenen Offenbarung, den Figuren und den Ansprüchen.Although the invention has been described in detail in the drawings and the preceding illustration, the illustrations are to be understood as illustrative and exemplary and not restrictive. In particular, the choice of the proportions of the individual elements shown in the drawing is not to be interpreted as necessary or restrictive. Furthermore, the invention is in particular not limited to the exemplary embodiments explained. Further variants of the invention and its implementation result for the person skilled in the art from the preceding disclosure, the figures and the claims.

In den Ansprüchen verwendete Begriffe wie „umfassen“, „aufweisen“, „beinhalten“, „enthalten“ und dergleichen schließen weitere Elemente oder Schritte nicht aus. Die Verwendung des unbestimmten Artikels schließt eine Mehrzahl nicht aus. Eine einzelne Einrichtung kann die Funktionen mehrerer in den Ansprüchen genannten Einheiten bzw. Einrichtungen ausführen.Terms used in the claims such as “comprise”, “have”, “include”, “contain” and the like do not exclude further elements or steps. The use of the indefinite article does not preclude a majority. A single device can perform the functions of several units or devices mentioned in the claims.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010th: Brennerhals-BaugruppeTorch neck assembly
2020th: BrennerhalsTorch neck
2222: GasdüseGas nozzle
2424th: Bajonett-SchnellverschlussBayonet quick release
6060: Adapteradapter
6262: Öffnungopening
6464: Bajonett-Schnellverschluss-AufnahmeBayonet quick-release fastener
6666: SchraubenlochScrew hole
6868: Brennerhals-AufnahmeBurner neck holder
7070: SchraubenScrews
7272: Spannelement-AufnahmeClamping element holder
7474: SchraubenlochScrew hole
100100: SpannelementClamping element
110110: Gehäusecasing
112112: GrundkörperBasic body
114114: BundFederation
116116: Flächearea
118118: AbstützmittelSupport means
119119: AußengewindeExternal thread
120120: DruckstückPressure piece
122122: Öffnungopening
124124: AbstützbundSupport collar
126126: Lochhole
128128: AußengewindeExternal thread
130130: Federfeather
135135: Scheibedisc
140140: SchließteilStriker
142142: BundFederation
144144: Innengewindeinner thread
150150: HülseSleeve
152152: BundFederation
154154: Innengewindeinner thread
AA: LängsachseLongitudinal axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

WO 2018/060103 A1 [0002, 0003]

Claims

Torch neck assembly (10) for a welding torch, in particular a robotic welding torch, for producing a welded connection, comprising a torch neck (20) with a gas nozzle (22), characterized in that the torch neck assembly (10) has a tensioning element (100) for tensioning a first workpiece part against a second workpiece part in the region of a welded connection to be produced.

Torch neck assembly (10) Claim 1 , characterized in that an adapter (60) connects a housing (110) of the clamping element (100) and the torch neck (20) to one another.

Torch neck assembly (10) Claim 2 , characterized in that a quick-release fastener, in particular a bayonet quick-release fastener (24), is fastened to the adapter (60) for releasably fastening the torch neck assembly (10) to the welding torch.

Torch neck assembly (10) Claim 3 , characterized in that the quick release is part of the torch neck (20).

Torch neck assembly (10) according to one of the Claims 2 to 4th , characterized in that the adapter (60) has a clamping element receptacle (72) in which the housing (110) of the clamping element (100), in particular a collar (114) of the housing (110), is at least partially received.

Torch neck assembly (10) according to one of the Claims 2 to 5 , characterized in that the housing (110) of the clamping element (100) is detachably connected to the adapter by means of at least one screw connection and / or at least one clamp connection.

Torch neck assembly (10) according to one of the Claims 2 to 6 characterized in that the tensioning element (100) has a pressure piece (120) which is arranged to be movable relative to the housing (110), the pressure piece (120) being at least indirectly supported on the housing (110) by means of a spring (130).

Torch neck assembly (10) Claim 7 , characterized in that the spring (130) is arranged in the radial direction between the housing (110) and a sleeve (150).

Torch neck assembly (10) according to one of the Claims 2 to 8th , characterized in that a gas nozzle (22) of the burner neck (20) is arranged at least in sections in the housing (110).

Torch neck assembly (10) according to one of the Claims 7 to 9 , characterized in that a welding wire can be passed through the pressure piece (120).