DE1223079B - Werkzeug zum Spannen von insbesondere durch Buckelschweissung zu verbindenden Werkstuecken - Google Patents

Description

• Werkzeug zum Spannen von insbesondere durch Buckelschweißung zu verbindenden Werkstücken Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Spannen von insbesondere durch Buckelschweißen zu verbindenden Werkstücken mit zwei gegeneinander bewegten Elektroden und einer zur Werkstückaufnahme dienenden Spannvorrichtung, deren Grundkörper mit konischen Aufnahmeflächen für die Spannzange versehen ist, die einen den Spanndruck aufnehmenden Spannzangenboden aufweist, der als Anschlag für das den Spanndruck auf den Spannzangenboden übertragende Werkstück dient.
• Es sind Vorrichtungen zum Befestigen von Schloßteilen an einem Schloßblech mittels Widerstands-Buckelschweißung bekannt, bei denen die Zange zum Einspannen der zu verschweißenden Bolzen mit Hilfe der Anpreßkraft der Elektroden gespannt wird. Dabei drückt die obere Elektrode das Schloßblech zunächst auf eine Spannbrille, die ihrerseits über konische Flächen auf die Klemmbacken der Spannzange wirkt, wodurch der Bolzen in der Zange mechanisch eingespannt wird. Zur unteren Führung der Spannzange ist eine weitere Spannbrille mit der vorgenannten Spannbrille über Schrauben und Druckfedern verbunden und die untere Spannbrille ihrerseits über weitere Schrauben an der unteren Elektrode befestigt.
• Diese bekannten Vorrichtungen sind jedoch im Aufbau recht kompliziert und sind besonders deswegen nachteilig, weil keine starre Führung der oberen und/oder der unteren Spannbrille bei Beginn und/oder während des Schweißvorganges vorhanden ist. Die Spannzange muß zwischen der unteren Spannbrille und der unteren Elektrode Bewegungsspielraum haben und darf daher nicht fest eingespannt werden. Infolgedessen besteht bei derartigen Vorrichtungen die Gefahr, daß die Spannzange und damit die zu verschweißenden Teile im eingespannten Zustand gegeneinander verkanten.
• Es ist ferner bereits eine Widerstandsschweißmaschine bekannt, bei der in eine Innenelektrode ein zylinderförmiger, unten mit einem konischen Bund versehener geschlitzter Hilfselektrodenschaft, der das Werkstück enthält, hineinragt, und zwar so, daß die konische Außenfläche des Schaftes an einer konischen Innenfläche der Innenelektrode eng anliegt. Beim Anpressen der Innenelektrode drückt diese zunächst auf die konische Außenfläche des Schaftes und damit den geschlitzten Schaft an das Werkstück. Bei derartigen geschlitzten Spannwerkzeugen - die einzelnen Spannteile können auch durch Federn gegeneinander abgestützt sein - besteht aber die Gefahr, daß das Material der elastischen Teile ermüden kann, so daß unter Uniständen eine einseitige Verspannung auftritt.
• Im Gegensatz hierzu besteht die der Erfindung zugrundehegende Aufgabe darin, ein Werkzeug der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem ein Verkanten bzw. ein einseitiges Verspannen eines Schenkels der Spannzange mit Sicherheit vermieden und dadurch eine sichere Führung der Spannzange und damit ein genau rechtwinkliges Anschweißen zu erzielen ist. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Grundkörper der Spannvorrichtung starr ausgebildet ist und daß die Spannzange in an sich bekannter Weise aus mindestens zwei Schenkeln besteht, die sich im eingespannten Zustand außer über die eingespannten Werkstücke zusätzlich über vor- und zurückspringende Ansätze gegeneinander abstützen. In Weiterbildung der Erfindung dient der Grundkörper gleichzeitig als Elektrodenaufnahme.
• Weitere Vorteile der Erfindung werden an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
• F i g. 1 zeigt im Aufriß entsprechend der Schnittebene I-I in F i g. 3 ein Spannwerkzeug zur gleichzeitigen Durchführung mehrerer Buckelschweißungen; F i g. 2 stellt den Grundriß entsprechend der Schnittebene II-H der F i g. 1 und F i g. 3 einen Schnitt als Seitenriß entsprechend der Schnittebene III-III der F i g. 1 dar.
• Die das Werkstück 1 umspannende, aus den Schenkeln 2 a und 2 b bestehende Spannzange 2 liegt über konische Anlageflächen 3 gegen den Grundkörper 4 an. Der Grundkörper 4 stellt gleichzeitig die untere Elektrodenaufnahme dar, während mit 5 die obere Elektrode und mit 6 der Schweißtransformator bezeichnet ist. Der als untere Elektrodenaufnahme dienende Grundkörper 4 und die obere Elektrode 5 werden an hier nicht dargestellten Aufspannplatten einer Buckelschweißmaschine befestigt. Nachdem das Werkstück 1 in die Spannzangenelektrode 2 eingeführt ist und mit seinem unteren Ende auf der Werkstückauflagefläche 9 aufliegt, wird die obere Elektrode 5 infolge der durch Pfeile 7 dargestellten Elektrodenkraft auf das mit dem Werkstück 1 zu verschweißende Werkstück 8 gedrückt. Das Werkstück 1 drückt nun seinerseits auf die Werkstückauflagefläche 9 der Spannzange 2 und diese wird dadurch in Richtung der Elektrodenkraft 7 in den Grundkörper 4 hineingezogen. Die Spannzange 2 ist dann unbeweglich in dem Grundkörper 4 eingeklemmt und gewährleistet hiermit einen einwandfreien Stromübergang. Das Werkstück 1 wird dann genau rechtwinklig zum Werkstück 8 gehalten. Die zwischen dem Werkstück 8 und dem Werkstück 1 erfolgende punktförmige Anlage führt nun in bekannter Weise an der punktförmigen Berührungsstelle zu einer hohen Stromdichte, wodurch eine schnelle Erhitzung und Verschweißung eintritt. Während des Verschweißens verschwindet der Buckel, so daß das Werkstück 1 mit seiner Stirnfläche vollständig am Werkstück 8 anliegt. Zur Kühlung der Spannzange dienen Kühlkanäle 11, die sich im Grundkörper befinden und diese indirekt kühlen.
• Wie erwähnt, ist das Werkstück 1 in einer aus zwei plattenförmigen Schenkeln 2 a und 2 b bestehenden Spannzange 2 angeordnet. Diese Schenkel liegen in Richtung der Spannbewegung der oberen Elektrode 5 mit sich konisch verengenden Anlageflächen 3 an den entsprechenden, konisch ausgebildeten Aufnahmeflächen des starren Grundkörpers 4 an. Wie der Aufriß nach F i g. 1 zeigt, wird die Werkstückauflagefläche 9 und damit der Ansatz 10 abwechselnd von dem rechten bzw. dem linken Schenkel der Spannzange 2 gebildet, so daß jeder der beiden Schenkel 2 a und 2 b vor- und zurückspringende Ansätze aufweist. Auf diese Weise werden beide Schenkel 2 a und 2 b der Spannzange 2 gleichmäßig durch das Werkstück 1 (bzw. durch mehrere eingesetzte Werkstücke, wie z. B. Bolzen) belastet, wobei einmal der Ansatz 10 der einen Klemmbacke 2 a, zum anderen der Ansatz 10 der anderen Klemmbacke 2 b belastet wird. F i g. 2 läßt deutlich die vor- und zurückspringenden Ansätze der Schenkel 2 a und 2 b der Spannzange 2 erkennen.
• Die Erfindung ermöglicht insbesondere ein einfaches und sicheres Einspannen der durch Buckelschweißung zu verschweißenden Werkstücke. Der Vorteil des Gegenstandes der Erfindung gegenüber den bekannten Anlagen besteht vor allem darin, daß keine Spannbrillen und Federn oder sonstige der Materialermüdung ausgesetzten Teile vorhanden sind und daß mehrere Buckelschweißungen gleichzeitig mit einer einfachen und zuverlässig arbeitenden Vorrichtung durchgeführt werden können, da die Spannzange während des Spannvorganges mit dem Grundkörper eine starre Einheit bildet.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Werkzeug zum Spannen von insbesondere durch Buckelschweißung zu verbindenden Werkstücken mit zwei gegeneinander bewegten Elektroden und einer zur Werkstückaufnahme dienenden Spannvorrichtung, deren Grundkörper mit konischen Aufnahmeflächen für die Spannzange versehen ist, die einen den Spanndruck aufnehmenden Spannzangenboden aufweist, der als Anschlag für das den Spanndruck auf den Spannzangenboden übertragende Werkstück dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (4) der Spannvorrichtung starr ausgebildet ist und daß die Spannzange (2) in an sich bekannter Weise aus mindestens zwei Schenkeln (2a und 2b) besteht, die sich in eingespanntem Zustand außer über die eingespannten Werkstücke (1) zusätzlich über vor- und zurückspringende Ansätze (10) gegeneinander abstützen.
2. 2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (4) gleichzeitig als Elektrodenaufnahme dient. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 367 075; deutsche Auslegeschriften Nr. 1108 351, 1083 455; USA.-Patentschriften Nr. 2 765 395, 1677 889.