DE1515082B2 - Schweißbolzenhalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schweißbolzenhalter mit einem druckmittelbeaufschlagbaren Hohlraum, der durch eine Dichtung abgedichtet ist, die durch das Druckmittel zur Betätigung von Greifelementen für die Schweißbolzen verformbar ist.

Bei einem in der USA.-Patentschrift 2 610 278 beschriebenen Schweißbolzenhalter dieser Art wird eine eben oder becherförmig ausgebildete Dichtung an einer Seite mit Druckmittel beaufschlagt, so daß eine verschiebbare Hülse, die an der anderen Seite der Dichtung angeordnet ist, verschoben wird. Diese verschiebbare Hülse weist an ihrem der Dichtung abgelegenen Ende eine sich konisch erweiternde Bohrung auf, die auf entsprechend konisch geformten Greifelementen gleitet. Bei Verschiebung der Hülse durch die Beaufschlagung mit dem Druckmittel werden die Greifelemente auf Grund ihrer konischen Ausbildung im Zusammenwirken mit dem konischen Ende der Bohrung der Hülse zusammengedrückt. Durch eine derartige Ausbildung des Schweißbolzenhalters ist ein Verschleiß der genannten Teile, insbesondere der konischen Oberflächen bedingt, wodurch dieser Halter nach vergleichsweise kurzer Zeit unzuverlässig und ungenau arbeiten kann. Weiterhin wird die durch die-Druckmittelbeaufschlagung bedingte Kraft ungleichmäßig verteilt, wodurch ein ungleichmäßiger Verschleiß auftreten kann, der aus verständlichen Gründen ebenfalls von Nachteil ist. Aus diesen Gründen ergibt sich weiterhin ein vergleichsweise schlechter elektrischer Kontakt zwischen Schweißbolzenhalter und Schweißbolzen, was zu einem erhöhten elektrischen Widerstand und zu einem frühzeitigen Verbrennen des Halters führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Schweißbolzenhalter der eingangs definierten Art den elektrischen Kontakt zwischen den Greifelementen für die Schweißbolzen und den Schweißbolzen selbst derart zu verbessern, daß der elektrische Widerstand verringert und somit die Zerstörung und das Verbrennen des Schweißbolzenhalters vermieden wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Greifelemente zur unmittelbaren Bewegung durch eine nach innen gerichtete Bewegung der Dichtung teilweise in den Hohlraum hineinragen.

Durch die Erfindung wird dadurch, daß die Dichtung auf die Greifelemente zum Zusammendrücken derselben einwirkt, der Vorteil erreicht, daß es nicht notwendig ist, eine verschiebbare Hülse und entsprechende konische Oberflächen od. dgl. vorzusehen. Die Kraft, die durch die Druckmittelbeaufschlagung des Hohlraumes erstellt wird, wird also unmittelbar auf die Greif elemente zum Festhalten des Schweißbolzens übertragen. Ferner wird durch die Druckmittelbeaufschlagung ein gleichmäßiger und starker Druck auf sämtliche Greifelemente übertragen, wodurch der elektrische Kontakt zwischen den Greifelementen und dem Schweißbolzen erheblich verbessert wird. Durch den guten elektrischen Kontakt liegt der elektrische Widerstand genügend niedrig, um eine Erhitzung infolge des durch den Schweißbolzenhalter und Schweißbolzen strömenden Schweißstromes zu verhindern. Hinzu kommt, daß der erfindungsgemäße Schweißbolzenhalter ausgesprochen einfach gebaut und kostensparend herzustellen ist und eine wirtschaftliche Arbeitsweise zeigt. Diese vereinfachte Bauweise gestattet es, daß das Einsetzen der Schweißbolzen in den Schweißbolzenhalter von Hand oder automatisch erfolgen kann, indem diese entweder von vorne oder von hinten eingeführt werden. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Schweißbolzenhalters besteht darin, daß er auf Grund der verringerten Reibung zwischen den Schweißboken und den Greifelementen während des Einführens und des Auswerfens derselben leichter geladen und entladen werden kann.

Im einzelnen kann die Erfindung derart ausgestaltet werden, daß die Greifelemente Teile eines Spahnbackenfutters sind.

Mit besonderem Vorteil können fernerhin die Greifelemente als voneinander getrennte, federnde und die Backen des Spannbackenfutters bildende Finger an einem Ende desselben ausgebildet sein, wobei in dem Sapnnbackenfutter eine öffnung zur Aufnahme des Schweißbolzens ausgebildet ist.

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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Spannzange herausragt. Auf diese Weise kann der erErfindung kann dadurch geschaffen werden, daß die findungsgemäße Zapfenhalter zur Aufnahme ver-Dichtung als Manschette ausgebildet ist, die an den schiedener Schweißzapfenlängen ganz einfach da-Greifelementen anliegt und mit dem Hohlraum eine durch umgerüstet werden, daß der Anschlag 24 mit abgedichtete Kammer bildet. 5 verschiedenen Längen von Anschlaggliedern ausgerü-

Diese Ausführungsform kann im einzelnen derart stet wird. Es soll bemerkt werden, daß das Anschlagausgestaltet werden, daß die Manschette aus federn- glied 24 vollständig von dem vorderen in F ig. 2 verändern Material hergestellt ist und an jeder Stirnseite schaulichten Halter abgenommen werden kann, wenn einen Flansch aufweist, die an den entsprechenden mit Flanschen versehene Schweißzapfen benutzt wer-Stirnflächen des Hohlraumes anliegen, und daß eine io den, weil der nach außen gerichtete ringförmige Leitung zur Druckmittelbeaufschlagung zwischen den Flansch in der Nähe der Zapfenspitze als Anschlag-Flanschen in den Hohlraum einmündet. fläche zur Positionierung des Zapfens in der Spann-

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfin- zange 10 mittels Eingriff im vorderen Ende der

dung ist ein Anschlag für den Schweißbolzen in der Spannzange wirken kann. Als eine Alternative kann

Öffnung des Spannfutters vorgesehen. 15 eine nicht dargestellte Hülse zur Abdeckung über der

In vorteilhafter Weise kann dieser Anschlag zur Außenseite des vorderen Endes der Spannhülse und

Zuführung von Schweißbolzen von der dem Spann- des Spannhalters 16 angeordnet sein. Daher ist das

backenfutter abgelegenen Seite durchbohrt sein. Anschlagglied 24 im vorderen Teil des Halters we-

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von sentlich, wenn Schweißstifte ohne einen Flansch, wie

zwei in den Zeichnungen beispielhaft veranschau- so in F i g. 3 dargestellt, Verwendung finden,

lichten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt Die in F i g. 2 veranschaulichten Greiferfinger 12

F i g. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen der Spannzange 10 werden gegen die Außenfläche des

Schweißzapfenhalters von vorn, Schweißzapfens 26 mittels Druckflüssigkeit in einer

Fig. 2 ein Horizontalschnitt nach 2-2 der Fig. 1 Weise gepreßt, wie das im nachfolgenden noch näher

geschniten, wobei eine Art eines Schweißzapfenan- 25 beschrieben wird, um den Zapfen in der Spannzange

Schlages veranschaulicht ist, welcher bei Einführung zu halten und um einen guten elektrischen Kontakt zu

des Schweißzapfens von vorn verwendet wird, und erzielen. Das Halteglied 16 ist mit einer zylindrischen

F i g. 3 ein Längsschnitt ähnlich der F i g. 2, wobei Ausnehmung 28 ausgerüstet, in die ein Teil der die zusätzliche zum Laden der Zapfen durch das hin- Greiferfinger 12 und des hinteren Endes der Spanntere Ende eines erfindungsgemäßen Zapfenhalters er- 30 zange durch eine Öffnung im vorderen Ende des Haiforderliche Vorrichtung veranschaulicht ist. tergliedes hineinragt, welches mit einem nach innen

Wie in den F i g. 1 und 2 veranschaulicht ist, be- gerichteten Flanschteil 30 eines derartigen Haltegliesteht der erfindungsgemäße Schweißzapfenhalter aus des ummantelt wird. Eine Dichthülse 32 aus Kunsteiner Spannzange 10 in Form einer hohlen zylin- stoff oder Gummi, beispielsweise Neopren oder einem drischen Hülse mit Längsschlitzen, wodurch vier iden- 35 anderen nachgiebigen Material ist um die Spannzange tische federnde Greifer 12 gebildet werden, welche die 10 innerhalb der Ausnehmung 28 angeordnet. Diese Spannzangengreifer bilden, während das hintere Ende zylindrische Dichthülse ist mit einem Paar ringförmider Zange mit einer Ringnut 14 in der Außenfläche ger nach außen ausgebildeter Flanschteile 34 und 36 der Spannzange ausgerüstet ist. Die Spannzange 10 ist an den entsprechenden vorderen Enden ausgestattet, im Halter 16 mittels eines Schraubensatzes 18 bef e- 40 Der vordere Flanschteil 34 der Dichthülse tritt mit der stigt, welcher in entsprechende Gewindebohrungen in Innenfläche des Flansches 30 am vorderen Ende des dem Halter seitlich eingeschraubt ist, wobei die Haltegliedes 16 in Kontakt, während der hintere Schrauben mit der Ringnut 14 in der Spannzange im Flanschteil 36 der Dichthülse in die Innenfläche der Eingriff stehen. Das hintere Ende der Spannzange ist Schulter 20 eines derartigen Haltegliedes eingreift, innerhalb des Halters in der Nähe einer nach innen 45 Auf diese Weise bildet die Hülse 32 eine Kammer mit ausgebildeten ringförmigen Schulter 20 des Halters dem Halteglied zwischen der Spannzange und dem angeordnet, in welchem die Schrauben liegen. Der Halteglied.

Halter 16 ist an einer Welle 22 mittels eines Paares Eine Öffnung 38 durchdringt die Wandung des von Schrauben 23 befestigt, welche auf gegenüberlie- Halters 16 und liegt in der inneren Ausnehmung 28 in genden Seiten des hinteren Endes des Halters im Ein- 50 einer Lage zwischen den Endflanschen 34 und 36 der griff mit der Welle stehen. Auf diese Weise werden die Dichthülse, so daß sie mit der Kammer eine Verbin-Spannzange 10 und der Spannzangenhalter 16 zusam- dung herstellt. Eine Luftleitung ist in diese Öffnung men mit der Welle 22 auf das nicht dargestellte Werk- eingeschraubt. Diese Luftleitung 40 kann in Form stück zu und von ihm weg bewegt. eines Röhrenwinkels ausgebildet sein, dessen Außen-

Ein Anschlag 24 ist innerhalb des Halters 16 der 55 ende an einen Luftschlauch 42 angeschlossen ist, der

F i g. 2 mit einem ringförmigen nach außen ausgebil- Druckluft von einer nicht dargestellten geeigneten

deten Flansch am hinteren Ende des Anschlages im Luftdruckquelle aus zuführte Wenn die Luft durch

Eingriff mit einem Schulterteil 20 des Halters und am den Schlauch 42 und die öffnung 38 in die Ausneh-

hinteren Ende der Spannzange 10 vorgesehen, wel- mung 28 innerhalb des Halters 16 hineingedrückt

ches als Bezugsfläche zur genauen Lageeinstellung 60 wird, bewirkt ein Druckanstieg innerhalb der Ausneh-

des Vorderteils des Anschlages in Bezug auf die mung, daß die Flanschteile 34 und 36 der elastischen

Spannzange und den Halter dient. Wenn ein mit Dichthülse 32 gegen den Flansch 30 und die Schulter

einem Flansch ausgerüsteter Schweißzapfen 26 in das 20 des Halters gedrückt wird, damit eine luftdichte

vordere Ende der Spannzange 10 eingeführt wird, Kammer zwischen dem Halter 16 und der Spannzange greift das hintere Ende des Zapfens in das vordere 65 10 gebildet ist. Da die Dichthülse 32 federnd ausgebil-Ende des Anschlaggliedes 24 zwecks Positionierung det ist, dehnt sich diese luftdichte Kammer entspredes Zapfens innerhalb der Spannzange ein, so daß die chend dem Druckanstieg aus und drückt die Greifer-Schweißspitze an der Vorderseite des Zapfens aus der finger 12 der Spannzange 10 nach innen gegen die

Außenfläche des Schweißzapfens. Die Greiferfinger 12 sind mit vergrößerten Teilen in der Nähe des vorderen Endes der Greiferzange ausgestattet, welche eine Tragfläche 44 an der Innenseite der Zange bilden, die in Kontakt mit dem Schweißzapfen 26 steht. Um indessen die Greiferfinger 12 mit einer maximalen Federung auszustatten, so daß sie mittels der Druckluft leicht verformt werden, sind die Nuten 46 in den Fingern vom vorderen Ende der Spannzange 10 in eine Lage in der Nähe des hinteren Endes der Spannzange unweit des Flanschteils 36 der Dichthülse geführt. Der Anschlag 24 ist mit einem vorderen Teil 48 mit verringertem Durchmesser ausgerüstet, um einen Abstand zwischen diesem vorderen Teil und den Greiferfingern 12 herzustellen, damit eine nach innen gerichtete Bewegung der Greiferfinger infolge des erhöhten Luftdrucks möglich ist.

F i g. 3 zeigt eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform des Schweißzapfenhalters, welche ähnlich der in F i g. 2 veranschaulichten ist, so daß nur die ao Unterschiede zwischen diesen beiden Ausführungsformen im nachfolgenden beschrieben werden. Der Zapfenhalter wird mittels einer zylindrischen Kolbenstange 60 von hinten geladen, der in seiner zurückgezogenen Lage veranschaulicht ist, wobei er in einer im hinteren mittels Schrauben 23 befestigten Teil des Halters 16 innerhalb einer Hohlwelle 52 gleitet. Ein tafelförmiges Führungsglied 54 ist in das hintere Ende der Spannzange an Stelle des Anschlages 24 der F i g. 2 eingeführt. Dieses Führungsteil weist einen ringförmigen nach außen ausgebildeten Flansch 56 am hinteren Ende auf, welcher zwischen dem hinteren Ende der Spannzange 10 und dem Vorderende der Welle in Kontakt mit dem Schulterteil 20 des Halters 16 gehalten wird. Im hinteren Ende des Führungsteils 54 ist eine konische Öffnung durch den Flansch 56 angeordnet, um den Durchgang des flanschlosen Schweißzapfens 58 von innerhalb der Hohlwelle 52 durch das Führungsteil 54 in die Spannzange 10 zu gestatten, wo sie mittels der Tragflächen 44 der Greiferfinger 12 gehalten werden. Der Schweißzapfen 58 wird in die Hohlwelle 52 durch eine Seitenöffnung in der Welle mittels einer Zuführröhre 60 eingeführt, welcher in geeigneter Weise in einem bezüglich der Seite der Welle ausgebildeten Winkel angeordnet ist. Nachdem die Schweißzapfen ordnungsgemäß eingeführt worden sind, können sie zunächst infolge ihrer Schwerkraft durch die Zuführröhre 60 in die Hohlwelle 52 fallen.

Die Kolbenstange 50 kann mittels eines nicht dargestellten hydraulischen Zylinders betätigt werden, so daß sie sich um einen bestimmten Betrag nach unten in Richtung des Pfeiles 51 in Kontakt mit dem hinteren Ende des Schweißzapfens 58 bewegt und den Zapfen durch das Führungsteil 54 in den hinteren Teil der Spannzange 10 stößt. Es soll bemerkt werden, daß die Kolbenstange 50 mit einem vorderen Teil 62 mit verringertem Durchmesser 62 ausgestattet ist, welche in das Führungsteil 54 hineinpaßt und dessen Endfläche als Anschlag zur genauen Positionierung des Schweißzapfens 58 in der Spannzange 10 dient. Daher muß die Länge des vorderen Teiles 62 der Kolbenstange 50 dadurch variiert werden, daß sie gegen Kolbenstangen mit verschiedener Länge ausgewechselt werden kann, um sich verschiedenen Schweißzapfenlängen anzupassen, wenn die Kolbenstange jedesmal um den gleichen Betrag nach unten getrieben werden soll. Indessen ist es auch möglich, die Verschiebung der Kolbenstange 50 zu variieren, um verschiedene Schweißzapfenlägen zu kompensieren. Es soll bemerkt werden, daß das vordere Ende 64 des Führungsgliedes 54 mit einer reduzierten Wandstärke ausgerüstet ist, um einen Abstand des Führungsteiles von den Greiferfingern 12 der Spannzange herzustellen, so daß die Greiferfinger nach innen gedreht werden, wenn die Dichthülse 32 durch den Schlauch 42 mit Druckluft beaufschlagt wird.

In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Zapfenhalters bildet die Dichthülse 32 eine luftdichte Kammer zwischen der Spannzange 10 und dem Halter 16, so daß, wenn Luft über den Schlauch 42 in diese Kammer geleitet wird, ein gleichmäßiger Druck auf die Innenfläche der Kammer einschließlich der nachgiebigen Hülse 32 ausgeübt wird. Dieser Druck bewirkt eine gleichmäßige Kraft auf die Greiferfinger 12 der Spannzange, da diese Finger im wesentlichen die gleichen Oberflächenzonen bilden. Auf diese Weise erzeugt der Flüssigkeitsdruck einen außerordentlich guten elektrischen und mechanischen Kontakt zwischen den Tragflächen 44 der Greiferfinger 12 und dem Schweißzapfen, weil diese Finger im wesentlichen die gleiche Stärke und Federcharakteristik aufweisen und nach innen im wesentlichen in gleichen Abständen voneinander infolge der resultierenden Kraft gedrückt werden. Wie bereits zuvor erwähnt worden ist, ist ein guter gleichmässiger elektrischer Kontakt wesentlich, wenn die Spannzange 10 eine lange Lebensdauer zeigen soll und wenn der Schweißzapfen am Werkstück ordnungsgemäß angeschweißt werden soll.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schweißbolzenhalter mit einem druckmittelbeauf schlagbaren Hohlraum, der durch eine Dichtung abgedichtet ist, die durch das Druckmittel zur Betätigung von Greifelementen für die Schweißbolzen verformbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifelemente (12) zur unmittelbaren Bewegung durch eine nach innen ge- ίο richtete Bewegung der Dichtung (32) teilweise in den Hohlraum (28) hineinragen.

2. Schweißbolzenhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifelemente (12) Teile eines Spannbackenfutters (10) sind.

3. Schweißbolzenhalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Greif elemente (12) als voneinander getrennte, federnde und die Backen des Spannbackenfutters bildende Finger (12) an dem einen Ende desselben ausgebildet sind, wobei in dem Spannbackenfutter (10) eine öffnung (44) zur Aufnahme des Schweißbolzens (26) ausgebildet ist.

4. Schweißbolzenhalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung als Manschette (32) ausgebildet ist, die an den Greifelementen (12) anliegt und mit dem Hohlraum (28) eine abgedichtete Kammer bildet.

5. Schweißbolzenhalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (32) aus federndem Material hergestellt ist und an jeder Stirnseite einen Flansch (34, 36) aufweist, die an den entsprechenden Stirnflächen des Hohlraumes (28) anliegen, und daß eine Leitung zur Druckmittelbeaufschlagung zwischen den Flanschen (34, 36) in den Hohlraum (28) einmündet.

6. Schweißbolzenhalter nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag (24, 48) für den Schweißbolzen (26) in der Öffnung (44) des Spannbackenfutters (10) vorgesehen ist.

7. Schweißbolzenhalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (24, 48) zur Zuführung von Schweißbolzen (58) von der dem Spannbackenfutter (10) abgelegenen Seite durchbohrt (Bohrung 64) ist.