DE10312830A1

DE10312830A1 - Befestigungsvorrichtung und Verfahren zur Befestigung eines eine Öffnung aufweisenden Zuführteils

Info

Publication number: DE10312830A1
Application number: DE2003112830
Authority: DE
Inventors: Hans-Werner Chwalisz; Michael Herbers; Wolfgang Pfeiffer; Gerhard Schermer
Original assignee: Aug Winkhaus GmbH and Co KG
Current assignee: Aug Winkhaus GmbH and Co KG
Priority date: 2003-03-22
Filing date: 2003-03-22
Publication date: 2004-09-30

Abstract

Eine Befestigungsvorrichtung für ein mit einer Öffnung (10) versehenes Zuführteil (3) auf einem von einem Träger (5) gehaltenen Grundteil (4) hat einen, die Öffnung (10) durchdringenden und bis zu dem Grundteil (4) verschiebbaren Aufnahmedorn (9). Bei an dem Grundteil (4) befindlichen Aufnahmedorn (9) wird das Zuführteil (3) losgelassen und gelangt durch die Schwerkraft auf das Grundteil (4). Das Zuführteil (3) hat hierdurch eine Innenführung zur besonders genauen Positionierung des Zuführteils (3) auf dem Grundteil (4).

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für ein mit einer Öffnung versehenes Zuführteil auf einem von einem Träger gehaltenen Grundteil und mit einem Halteteil zur Halterung des Zuführteils in einer von dem Träger entfernten Position mit einem längsbeweglichen, zum Durchdringen des Zuführteils durch die Öffnung vorgesehenen Aufnahmedorn, welcher in einer Grundstellung von dem Grundteil entfernt ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Befestigung eines eine Öffnung aufweisendes Zuführteils auf einem von einem Träger gehaltenen Grundteil, bei dem das Zuführteil zunächst gehalten und anschließend auf eine vorgesehene Position auf dem Grundteil gelangt und an der Position mit dem Grundteil verbunden wird.

Solche Befestigungsvorrichtungen werden benötigt, um Zuführteile wie beispielsweise Schweißmuttern oder Verstärkungsringe auf einem Blech als Grundteil zu befestigen. Die Zuführeinrichtung dient dazu, das Zuführteil vor einer Verschweißung mittels Schweißelektroden auf dem Grundteil zu positionieren. Eine Zuführeinrichtung für eine solche Befestigungsvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 196 33 454 A1 bekannt. Bei dieser Zuführeinrichtung durchdringt ein Aufnahmedorn das Zuführteil in seiner Öffnung während es von Greiferarmen gehalten wird. Bei einer Verschiebung des Aufnahmedorns in seiner Längs richtung werden die Greiferarme gespreizt und geben das Zuführteil frei. Anschließend kann das Zuführteil entlang des Aufnahmedorns auf das Grundteil rutschen.

Weiterhin ist aus der DE 39 11 380 A1 eine solche Befestigungseinrichtung bekannt geworden. Diese Befestigungsvorrichtung hat eine Zuführeinrichtung mit einer Zuführstange, mit einem Außenschaft zur Umgreifung des Zuführteils, einen Magneten zu dessen Halterung und einen Innenschaft zum Ausstoßen des Zuführteils. Das aus der Zuführeinrichtung ausgestoßene Zuführteil wird mittels eines auf dem Träger angeordneten und das Grundteil durchdringenden Zentrierdorns auf dem Grundteil zentriert.

Nachteilig bei den bekannten Befestigungsvorrichtungen ist, dass das Zuführteil auf das Grundteil fällt und damit von diesem wegspringen kann. Deshalb ist die exakte Positionierung des Zuführteils auf dem Grundteil nur sehr schwierig zu erreichen.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Befestigungsvorrichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass sie eine besonders genaue Positionierung des Zuführteils auf dem Grundteil ermöglicht. Weiterhin soll ein Verfahren der eingangs genannten Art so weitergebildet werden, dass es eine möglichst genaue Positionierung des Zuführteils auf dem Grundteil ermöglicht.

Das erstgenannte Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Aufnahmedorn zur Senkrechten der Ebene des Grundteils angeordneten Zuführeinrichtung des Zuführteils geneigt und bis zu einer Montageposition, in der sein freies Ende den Träger, das Grundteil oder einen Vorsprung des Trägers oder des Grundteils unmittelbar gegen übersteht, bewegbar ist und dass das Halteteil zur Freigabe des Zuführteils bei in Montagestellung befindlichem Aufnahmedorn ausgebildet ist.

Durch diese Gestaltung lässt sich über die Bewegung des Aufnahmedorns auf das Grundteil zunächst eine Innenführung des Zuführteils auf die vorgesehene Position des Grundteils erzeugen. Erst nachdem die Führung über den Aufnahmedorn für das Zuführteil erzeugt ist, wird dessen Bewegung von dem Halteteil freigegeben. Anschließend gleitet das Zuführteil auf das Grundteil und ist damit exakt positioniert. Sofern das Zuführteil von dem Grundteil infolge hoher kinetischer Energie Wegfedern sollte, gelangt es durch die Schwerkraft wieder zu der vorgesehenen Position auf dem Grundteil. Damit wird sichergestellt, dass das Zuführteil besonders genau auf dem Grundteil positioniert ist, bevor es dort befestigt wird.

Eine besonders zuverlässige Führung des Zuführteils lässt sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach erzeugen, wenn das freie Ende des Aufnahmedorns in Montageposition den Träger, das Grundteil oder einen Vorsprung des Trägers oder des Grundteils berührt.

Eine Behinderung einer senkrechten Bewegung von Schweißelektroden auf das auf dem Blech liegende Zuführteil lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn der Aufnahmedorn zur Senkrechten der Ebene des Grundteils geneigt ist. Durch diese Gestaltung muss nach der Positionierung des Zuführteils auf dem Grundteil lediglich der Aufnahmedorn in die Grundstellung zurückgezogen werden, um die freie Bewegung der Schweißelektroden zu ermöglichen.

Das Zuführteil könnte beispielsweise wie bei der bekannten Zuführeinrichtung von einem Greifer gehalten werden. Die Zuführeinrichtung gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung jedoch konstruktiv besonders einfach, wenn das Halteteil neben dem Aufnahmedorn angeordnete Stege zur Halterung des Zuführteils hat, und wenn die Stege wegschwenkbar zur Freigabe des Zuführteils bei in Montagestellung befindlichem Aufnahmedorn gelagert sind.

Zur weiteren Vereinfachung der Zuführeinrichtung trägt es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn die Stege Teil einer Gabel sind.

Die Positionierung des Aufnahmedorns auf dem Träger oder dem Grundteil gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach, wenn der Aufnahmedorn an seinem freien Ende eine trichterförmige, mit dem Vorsprung korrespondierende Vertiefung hat.

Zur weiteren Vereinfachung der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung trägt es bei, wenn der Aufnahmedorn mit einem auf Führungselementen verschieblichen Schlitten verbunden ist und wenn der Schlitten mit einem Pneumatikzylinder antreibbar ist.

Das zweitgenannte Problem, nämlich die Weiterbildung eines Verfahrens der eingangs genannten Art derart, dass es eine möglichst genaue Positionierung des Zuführteils auf dem Grundteil ermöglicht, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Aufnahmedorn durch die Öffnung geführt wird, während das Zuführteil in einer Grundstellung gehalten wird, dass ein freies Ende des Aufnahmedorns bis zu der vorgesehenen Position auf dem Grundteil oder einem Vorsprung des Grundteils oder des Trägers geführt wird und dass anschließend das Zuführteil losgelassen wird.

Durch diese Gestaltung kann das Zuführteil durch Schwerkraft oder zusätzlich durch Druckluft oder Magnetismus entlang des Aufnahmedorns bewegt werden. Da das freie Ende des Aufnahmedorns auf die vorgesehene Position des Grundteils weist, wird das Zuführteil besonders genau auf dem Grundteil positioniert und kann anschließend mit diesem verschweißt werden.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
1 eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung,
2 einen Längsschnitt durch eine Zuführeinrichtung aus 1,
3 eine stark vergrößerte Darstellung eines freien Endes eines Aufnahmedorns einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung.
1 zeigt eine Befestigungsvorrichtung mit einer Schweißeinrichtung 1 und einer Zuführeinrichtung 2 für ein Zuführteil 3 auf einem Grundteil 4. Bei dem Zuführteil 3 kann es sich beispielsweise um eine Schweißmutter oder einen Schweißring handeln, während das Grundteil 4 meist ein Blech ist, mit dem das Zuführteil 3 verschweißt wird. Die Befestigungsvorrichtung hat einen Träger 5 zur Abstützung des Grundteils 4. Die Schweißeinrichtung 1 weist eine senkrecht auf den Träger 5 bewegliche Schweißelektrode 6 auf. Der Träger 5 dient damit als zweite Elektrode. Die Zuführeinrichtung 2 hat eine Versorgungsleitung 7 mit den Zuführteilen 3 und einen Anschluss 8 für eine Energieversorgung. Weiterhin hat die Zuführeinrichtung 2 einen Aufnahmedorn 9, welcher sich von einer in die Zuführeinrichtung 2 zurückgezogenen Grundstellung in eine strichpunktiert dargestellte Montagestellung axial verschieben lässt. In der Montagestellung weist das freie Ende des Aufnahmedorns 9 auf die zur Befestigung des Zuführteils 3 auf dem Grundteil 4 vorgesehene Position. Der Aufnahmedorn 9 durchdringt das Zuführteil 3 in einer Öffnung 10 und bildet damit eine Innenführung, entlang der das Zuführteil 3 aus der Zuführeinrichtung 2 auf das Grundteil 4 gleiten kann. Die Zuführeinrichtung ist um den Winkel α zur Senkrechten des Trägers geneigt. Der Winkel α beträgt vorzugsweise 0–35°.
2 zeigt vergrößert einen Längsschnitt durch die Zuführeinrichtung 2 aus 1. Hierbei ist zu erkennen, dass der Aufnahmedorn 9 mit einem Schlitten 11 verbunden ist, welcher auf Führungsstangen 12 axial verschieblich geführt ist. Ein Pneumatikzylinder 13 ist an dem Schlitten 11 befestigt, während eine Kolbenstange 14 des Pneumatikzylinders 13 an einem Rahmen 15 der Zuführeinrichtung 2 befestigt ist. Durch eine Beaufschlagung des Pneumatikzylinders 13 mit Druckluft lässt sich der Schlitten 11 und damit der Aufnahmedorn 9 zwischen zwei von verstellbaren Endschaltern 16, 17 festgelegten Endstellungen hin- und herbewegen. Die Zuführteile 3 werden über eine Schlauchleitung 18 der Zuführeinrichtung 2 zugeführt. Ein Halteteil 19 mit zwei Stegen 20 hält das Zuführteil 3 in der Grundstellung. Die Ansteuerung des Halteteils 19 erfolgt über einen Stellmotor 21, welcher die Stege 20 zur Seite verschwenkt, wenn der Aufnahmedorn 9 die in 1 dargestellte Montagestellung erreicht hat. Der Pneumatikzylinder 13 und der Stellmotor 21 werden über eine nicht dargestellte Steuereinrichtung angesteuert. Das Halteteil 19 kann auch einfach über Federkraft in Haltestellung vorgespannt sein, die durch die Bewegung des Aufnahmedorns 9 unmittelbar bei Erreichen der Montagestellung überwindbar ist. Die Steuereinrichtung erhält Signale der Endschalter 16, 17.
3 zeigt stark vergrößert das freie Ende des Aufnahmedorns 9 einer weiteren Ausführungsform der Zuführeinrichtung 2. Das freie Ende des Aufnahmedorns 9 hat eine trichterförmige Vertiefung 22, mit der es mit einem als Dorn ausgebildeten Vorsprung 23 zusammenwirkt. Der Dorn ist auf dem Träger 5 angeordnet und zentriert das Grundteil 4 auf dem Träger 5 und das Zuführteil 3 auf dem Grundteil 4.

Claims

Befestigungsvorrichtung für ein mit einer Öffnung versehenes Zuführteil auf einem von einem Träger gehaltenen Grundteil und mit einem Halteteil zur Halterung des Zuführteils in einer von dem Träger entfernten Position mit einem längsbeweglichen, zum Durchdringen des Zuführteils durch die Öffnung vorgesehenen Aufnahmedorn, welcher in einer Grundstellung von dem Grundteil entfernt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmedorn (9) bis zu einer Montageposition, in der sein freies Ende den Träger (5), das Grundteil (4) oder einen Vorsprung (23) des Trägers (5) oder des Grundteils (4) unmittelbar gegenübersteht, bewegbar ist und dass das Halteteil (19) zur Freigabe des Zuführteils (3) bei in Montagestellung befindlichem Aufnahmedorn (9) ausgebildet ist.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende des Aufnahmedorns (9) in Montageposition den Träger (5), das Grundteil (4) oder einen Vorsprung (23) des Trägers (5) oder des Grundteils (4) berührt.
Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmedorn (9) in einer zur Senkrechten der Ebene des Grundteils (4) geneigt ist.
Befestigungsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteteil (19) neben dem Aufnahmedorn (9) angeordnete Stege (20) zur Halterung des Zuführteils (3) hat, und dass die Stege (20) wegschwenkbar zur Freigabe des Zuführteils (3) bei in Montagestellung befindlichem Aufnahmedorn (9) gelagert sind.
Befestigungsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (20) Teil einer Gabel sind.
Befestigungsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmedorn (9) an seinem freien Ende eine trichterförmige, mit dem Vorsprung (23) korrespondierende Vertiefung (22) hat.
Befestigungsvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmedorn (9) mit einem auf Führungselementen verschieblichen Schlitten (11) verbunden ist und dass der Schlitten (11) mit einem Pneumatikzylinder (13) antreibbar ist.
Verfahren zur Befestigung eines eine Öffnung aufweisenden Zuführteils auf einem von einem Träger gehaltenen Grundteil, bei dem das Zuführteil zunächst gehalten und anschließend auf eine vorgesehene Position auf dem Grundteil gelangt und an der Position mit dem Grundteil verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aufnahmedorn durch die Öffnung geführt wird, während das Zuführteil in einer Grundstellung gehalten wird, dass ein freies Ende des Aufnahmedorns bis zu der vorgesehenen Position auf dem Grundteil oder einem Vorsprung des Grundteils oder des Trägers geführt wird und dass anschließend das Zuführteil losgelassen wird.