DE1921025B2 - Bolzenzuführungsvorrichtung für Bolzenschweißgeräte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bolzenzuführungsvorrichtung für Bolzenschweißgeräte, mit Einzelzuführung der Bolzen zum Schweißwerkzeug, einer Speicher-Fördereinrichtung für die Bolzen, einem luftbetätigten Verteiler und einem Düsenkanal zur Druckfluidbeaufschlagung eines vorgeschobenen Bolzens in eine Bolzentransportleitung zum Werkzeug (US-PS 39 799).

In Übereinstimmung mit dem übrigen Stand der Technik ist bei dieser US-PS 33 39 799 jeweils ein eigener Antrieb für die Transportvorrichtung, nämlich die Vibrationsrinne mit Aufwärtsförderung, für Zuführung sowie ein gesonderter Spannkolben vorgesehen, der die über ein Zuführungsrohr aus dem Speicher kommenden Bolzen zurückhält.

Es wäre offensichtlich äußerst günstig, automatische Zuführungsvorrichtungen zum Zuführen der Bolzen zu den Schweißbacken der Schweißwerkzeuge bei zwangsweiser Steuerung der Transportvorgänge und gleichzeitiger Ausrichtmöglichkeit der Bolzen wesentlich einfacher und wartungsfreier als bisher zu gestalten.

Erreicht wird dies überraschend bei einer Bolzenzuführungsvorrichtung der obengenannten Art durch ein einziges mit einer Druckfluidquelle verbundenes Ventil, dessen Ventilauslaß gleichzeitig mit einem Antriebszylinder zur Drehung eines hohlen Trommelspeichers horizontaler Achse, der mit öffnungen für den Durchtritt einzelner Bolzen gegen eine bogenförmige Bolzenüberführungsbahn versehen ist; mit einem Stellzylinder zur Verschiebung einer Bolzenübergabeschiene; und mit dem Düsenkanal verbunden ist.

Vorzugsweise beaufschlagt über die einzige Druckfluidquelle der Kolben des Antriebszylinders über seine Kolbenstange einen mit der Trommel verbundenen

Gelenkarm.

Zweckmäßig ist der Gelenkarm an einer Welle der sich drehenden Hohltrommel über eine Einwegkupplung angeschlossen.

Die Maßnahme, nur ein einziges mit der Druckfluidquelle verbundenes Ventil gleichzeitig zur Beaufschlagung der Antriebszylinder zur Drehfortschaltung der Trommel, der Stellzylinder zur Betätigung des Verteilers sowie des Düsenkanals zur Druckfluidbeaufschlagung zu verwenden, bedeutet offensichtlich einen unerwarteten Vorteil auf diesem technischen Gebiet

Selbst äußerst komplizierte Steuersysteme für diesen Zweck (französische Patentschrift 14 83 794) waren getrennt für verschiedene Funktionen ausgelegt und waren für einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb ungeeignet. Beispielsweise erfolgt dort lediglich der Transport von der Verteilervorrichtung zum Schweißwerkzeug mittels Druckluft, im übrigen wird noch mit einer Schwerkraftförderung durch eine Schrägrinne gearbeitet Die Hochgeschwindigkeitszuführung, und zwar nur einzelner Bolzen, ist gewährleistet

Die Erfindung soll nun mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Diese zeigen in

F i g. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Ansicht unter einem Winkel zur Horizontalen parallel zur Drehachse der Vorrichtung entnommen wurde und eine Bolzenzuführvorrichtung ein drehbares Hohlbauteil zum Zuführen von Bolzen in ausgerichteter Form für Bolzenschweißwerkzeuge umfaßt;

Fig.2 eine von rechts gesehene Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 1, wobei jedoch das Schweißwerkzeug weggelassen ist;

Fig.3 eine Teilansicht der Vorrichtung nach den vorhergehenden Figuren nach unten in das Innere des drehbaren Hohlbauteils im Bereich einer ringsum laufenden, mit Kerben versehenen Kante des Hohlbauteils;

Fig.4 eine weitere Teilansicht mit vertikaler Schnittführung zur Darstellung eines Teils einer Transportbahn, die die Bolzen während ihrer Zuführung nach unten durchlaufen, und zur Darstellung der mit Kerben versehenen Kante des drehbaren Hohlbauteils;

Fig.5 eine Einzelansicht einer Vorrichtung zum Drehen des Hohlbauteils im Schnitt entlang der Linie 5-5 von Fig. 2;

Fig.6 eine vergrößerte Vorderansicht zur Darstellung eines Teils der gebogenen Bahn und einer Übergabebahn für die Bolzen sowie eines daneben angeordneten Auslasses, wobei verschiedene Teile weggelassen und andere im Schnitt dargestellt sind;

F i g. 7 eine von rechts entnommene Ansicht des Auslasses von Fig.6 mit teilweise dargestellten Bauteilen, die zu dem Auslaß gehören, wobei verschiedene Teile weggelassen und andere im Schnitt dargestellt sind;

Fig.8 eine vergrößerte Ansicht im Schnitt entlang der Linie 8-8 von F i g. 2 zur Darstellung der lösbaren Vorrichtung für einen abnehmbaren Deckel;

Fig.9 eine perspektivische Ansicht der lösbaren Vorrichtung von F i g. 8;

Fig. 10 eine schematische Ansicht eines Luftsteuer- und Antriebssystems für die gesamte Anordnung der Bolzenzufühi vorrichtung.

Besonders aus F i g. 1 geht hervor, daß die Gesamtanordnung des Bolzenzuführsystems nach der Erfindung ein hohles, drehbares Bauteil oder eine Tonne 12 umfaßt, die als Speicher einen Bolzenvorrat enthält.

Wenn die Bolzen in geeigneter Weise ausgerichtet sind, werden sie zu einer bogenförmigen Bahn 14 geführt, die neben einem Teil des Bauteils 12 angeordnet ist, von dem die Bolzen nach unten über eine ubergabebahn 16 zu einem Auslaß 18 befördert werden. Von hier werden die Bolzen einzeln durch ein flexibles Rohr 20 zu einem Aufnahmeteil 22 eines Bolzenschweißwerkzeugs 24 geblasen. Von dem Aufnahmeteil 22 werden die Bolzen zu einer Backe 26 des Werkzeugs mittels einer inneren Kolbenanordnung (nicht dargestellt) gebracht, die auf diesem Gebiet bekannt ist.

Besonders aus F i g. 2 geht hervor, daß ein Ständer 28 für das drehbare Hohlbautei! J2 auch als Gehäuse für verschiedene Bauteile des Zuführsystems dient. Eine Grundplatte oder Wand 30 wird in einem Winkel gegenüber der Horizontalen von dem Ständer 28 getragen, wobei sich die Platte vorzugsweise in einer nahezu vertikalen Lage befindet Ein Lagerblock 32 ist an der Platte 30 befestigt und erstreckt sich durch diese sowie teilweise bis in das Hohlbauteil 12 hinein. Eine StützweHe oder eine Stützachse 34 wird in drehbarer Anordnung durch den Lagerblock 32 gehalten und erstreckt sich im wesentlichen senkrecht zu der Grundplatte 30. Die Welle 34 ist in einer Nabe 36 res drehbaren Bauteils 12 aufgenommen und läuft in einen äußeren Handgriff 38 aus.

In den F i g. 3 und 4 ist insbesondere dargestellt, daß das Hohlbauteil 12 auf der Welle 34 derart angebracht ist, daß eine rings umlaufende Kante 40 des Hohlbauteils 12 dicht an der Grundplatte 30, jedoch in geringem Abstand von dieser, liegt. Die Kante 40 weist eine Vielzahl von Kerben oder öffnungen 42 auf, deren Größe und Form dazu dient, einen Schaft 44 eines kleinen Bolzens 46 aufzunehmen, der mittels des Werkzeugs 24 verschweißt werden soll. Der Bolzen 46 weist auch einen Kopf 48 auf, der zwischen der Kante 40 und der benachbarten Oberfläche der Platte 30 aufgenommen wird, wenn der Bolzen in geeigneter Weise ausgerichtet ist und sich der Schaft 44 in die Kerbe 42 erstreckt, wie beispielsweise für einen mit 46Λ bezeichneten Bolzen dargestellt ist. Die Kerben 42 sind lang genug, um zwei Bolzen 46 zur gleichen Zeit aufzunehmen, obwohl diese Tatsache kein grundlegendes Erfordernis bildet.

Die Bolzen werden in einer Speicher- oder Vorratskammer 50 gehalten, die im Innern des drehbaren Hohlbauteils 12 und oberhalb der Grundplatte 30 gebildet ist. Die Bolzen werden dieser Kammer durch eine öffnung 52 in der Platte 30 zugeführt. In diesem Bereich befindet sich ein Zuführsteg 54, der mit der öffnung 52 in Verbindung steht, um das Zuführen der Bolzen zu der Kammer 50 zu erleichtern. Die Bolzen liegen unten in der Kammer 50, wenn das Bauteil 12 gedreht wird, und fallen in die Kerben 42, wenn sie richtig ausgerichtet und gegenüber den Kerben die vorgesehene Lage eingenommen haben. An diesem Punkt können die Bolzen zu den äußeren Enden der Kerben 42 gelangen, wie in F i g. 4 dargestellt ist.

Zum Drehen des Bauteils 12 ist ein Fortsatz 56 der Welle 34 in einer Einwegkupplung 58 (vgl. Fig.5) aufgenommen. Ein Arm 60 ist an der Kupplung 58 angebracht und nimmt in gelenkiger Verbindung eine Kolbenstange 62 eines Kolbens 64 (vgl. Fig. 10) in einem mit einem strömungsfähigen, unter Druck stehenden Medium betriebenen Zylinder 66 auf. Der Zylinder 66 ist in geeigneter Weise ebenfalls gelenkig an einem Wellenstumpf 68 (vgl. F i g. 2) angebracht, der seinerseits von der Grundplatte 30 getragen wird. Wenn die Kolbenstange 62 plötzlich ausgefahren wird infolge einer entsprechenden Luftzufuhr zu dem blinden Ende des Zylinders 66, bewegt die Kolbenstange den Arm 60 im Uhrzeigersinn, wie in Fig.5 dargestellt ist, und veranlaßt den Wellenfortsatz 56, die Welle 34 und das drehbare Hohlbauteil 12 zu einer Drehung bzw. zu einem Verschwenken. Das Hohlbauteil 12 kann ohne weiteres soviel wie zwei Umdrehungen durchlaufen, weil der Wellenfortsatz 56 unabhängig von der

ίο Kupplung 58 drehen kann, nachdem der Fortsatz die anfängliche Drehkraft oder den anfänglichen Drehimpuls von dem Arm 60 bekommen hat

Wenn das drehbare Hohlbauteil 12 in einer dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung verdreht wird, wie in Fig.6 dargestellt ist, und wenn die ausgerichteten Bolzen in den Kerben 42 aufgenommen sind, werden sie in den Kerben 42 getragen, bis sie einen freien Bereich der bogenförmigen Bahn 14 erreichen. Zu diesem Zeitpunkt gelangen die Bolzen in die Bahn 14 von den Kerben 42 aus infolge einer kombinierten Kraft aus Schwerkraft und Zentrifugaikrafi. Wenn die bogenförmige Bahn 14 annähernd bis zu einer horizontalen Linie mit Bolzen 46 gefüllt ist, die sich durch die Achse des Hohlbauteils 12 hindurch erstreckt, und gewöhnlich noch etwas darüber, wobei die weitere Strecke von der Stärke der Zentrifugalkraft abhängt, fallen die Bolzen durch die Kerben 42 in die Kammer 50 zurück und bleiben dort, bis sie von einer anderen Kerbe 42 mitgenommen und wieder nach oben transportiert werden.

Aufgrund dieser Anordnung ist es unmöglich für die vollständige Bahn 14, tatsächlich voll zu werden, da die Bolzen unter den vorgenannten Bedingungen immer aus den oben befindlichen Kerben 42 herausfallen. Infolgedessen besteht keine Notwendigkeit, irgendeinen besonderen Fühler einzusetzen, um die Arbeit der Zuführvorrichtung anzuhalten, wenn die Bahn voll ist, wie es bisher notwendig ist. Derartige Fühlervorrichtungen vermehren die Anschaffungskosten und bilden außerdem ein weiteres Bauteil, das gewartet werden muß. Bei Arbeitsbeginn kann das drehbare Hohlbauteil 12 zunächst von Hand mittels des Handgriffs 38 gedreht werden, um die Ubergabebahn 16 wenigstens teilweise zu füllen und ebenso die bogenförmige Bahn 14, falls dies erwünscht ist.

Die Bolzen in der bogenförmigen Bahn 14 gelangen infolge der Schwerkraft durch die Übergabebahn 16 hindurch, die eine T-Form aufweist, die dem Querschnitt der Bolzen 46 im wesentlichen entspricht. Die Bolzen in

so der Übergabebahn 16 gelangen durch eine Eingangsbahn 70 in die Auslaßvorrichtung oder den Auslaß 18 und werden dann einzeln in einer Kerbe 72 aufgenommen, die in einer Übergabestange 74 ausgebildet ist, die die Bolzen zu einer Ausgangsbahn 76 führt Der Bolzen wird sodann die Bahn 76 entlang nach unten geblasen, indem Druckluft durch eine Düse oder einen Kanal 78 zugeführt wird, die oberhalb der Übergabestange 74 angeordnet ist. Der Bolzen tritt in den Kanal in dem flexiblen Rohr 20 ein, wobei der Schaft nach oben oder nach außen gewandt ist, wie in F i g. 1 dargestellt ist, und wobei das Rohr 20 im weiteren Verlauf verdrillt ist, bevor es den Aufnahmeteil 22 des Werkzeugs 24 erreicht, so daß der Schaft vorn am Werkzeug erscheint und von der Backe 26 vorsteht, wenn er dort eingesetzt ist.

Die Übergabestange 74 ist mit einem Kolben 80 (vgl. F i g. 6) in einem Zylinder 82 verbunden, wobei Luft zu dem blinden Ende des Zylinders durch eine Zuführlei-

tung 84 geführt wird und wobei der Kolben zu dem blinden Ende mittels einer Rückholfeder 86 gedrückt wird. Der Kolben 80 ist in der Normalstellung durch die Feder 86 an das blinde Ende des Zylinders gedrückt, wobei die Kerbe 72 mit der Eingangsbahn 70 fluchtet.

Ein Merkmal des Bolzenzuführsystems bildet eine abnehmbare Deckelplatte 88 (vgl. Fig. 1), die eine gebogene Kante 90 aufweist, die einen Teil der Bahn 14 bildet. Die Kante 90 erstreckt sich vorzugsweise ebenfalls über die Enden der Bolzen 46, um die Bolzen gleichfalls in der Bahn zurückzuhalten. Die Deckelplatte 88 befindet sich im Abstand von der Grundplatte 30 durch Zwischenschaltung von Abstandshaltern oder Unterlagsscheiben 91, um einen Teil der Bolzenköpfe 48 zwischen den Platten 88 und 30 (vgl. Fig.8) aufzunehmen. Da ein gelegentliches Verklemmen nahezu unvermeidlich ist, ist es wichtig, daß die Deckelplatte 88 leicht und schnell abgenommen werden kann, um die Verklemmung in der bogenförmigen Bahn 14 oder in dem oberen Teil der Übergabebahn 16 zu beseitigen. Die Deckelplatte 88 befindet sich in genauer Lage auf der Grundplatte 30 mittels Zentrierzapfen 92 (vgl. F i g. 2), die sich von der Grundplatte aus erstrecken und durch Öffnungen 94 in der Deckelplatte 88 vorstehen. Dadurch ist es möglich, die Deckelplatte mit der Kante 90 in eine genaue Lage gegenüber der Bahn 14 zu bringen und auch gegenüber der ringförmigen Kante 40 des drehbaren Bauteils 12.

Die Deckelplatte 88 wird auf den Zapfen 92 mittels eines Paars schnell lösbarer Feststeller % gegenüber der Grundplatte 30 festgehalten, wie im einzelnen aus den Fig.8 und 9 hervorgeht. Die Feststeller % umfassen ein langgestrecktes Klemmteil 98 mit Fingeröffnungen 100, mittels derer eine Bedienungsperson die Feststeller 98 schnell ergreifen kann, um die Platte dadurch zu lösen, daß die Feststeller um 90 Grad verdreht werden, damit diese dadurch mit langgestreckten Schlitzen 102 in der Deckelplatte 88 ausgerichtet sind. Wenn sich die Feststeller 98 in einer senkrechten Lage gegenüber den Schlitzen 102 befinden, können sie nicht verdreht werden, bevor sie ein Stück nach außen gezogen werden, da sie in Ausnehmungen 104 aufgenommen sind, die in der Deckelplatte 88 in senkrechter Lage gegenüber den Schlitzen 102 ausgebildet sind. Die Klemmglieder 98 werden zum Andruck an die Deckelplatte 88 gebracht, um diese mittels Schraubenfedern 106 sicher in Position zu halten, die Schäfte 108 umgeben, die sich von den Klemmgliedern 98 aus durch die Deckelplatte 88 hindurch sowie ebenfalls durch die Platte 30 hindurch erstrecken. Die Federn 106 werden zwischen ringförmigen Absätzen 110 und 112 unter Spannung gehalten, wobei die Ringe 112 mittels Querzapfen 114 als Widerlager gehalten werden. Mit dieser Anordnung kann die Bedienungsperson den Deckel innerhalb weniger Sekunden dadurch abnehmen, daß die Klemmglieder 98 um eine Vierteldrehung verdreht werden, um sie mit den Schlitzen 102 in eine Linie zu bringen, worauf die Deckelplatte 88 von den Zentrierzapfen 92 abgenommen werden kann.

Die erfindungsgemäße Anordnung der Bolzenzuführvorrichtung ermöglicht eine Druckluftsteuerung zum Betrieb des Systems, die von außerordentlicher Einfachheit ist. Wie aus Fig. 10 hervorgeht, wird Druckluft zum Betrieb des Zylinders 66 zum Drehen des hohlen Bauteils 12, ebenso Druckluft für den Zylinder 82 zum Betrieb der Übergabestange 74 und gleichfalls Druckluft für den Düsenkanal 78 zum Blasen der Bolzen längs des Rohrs 20 von einer Druckluftquelle zugeführt die mit 116 bezeichnet ist. Die Druckluft für alle drei vorgenannten Arbeitsvorgänge wird von einem einzigen Ventil 118 gesteuert, das von Hand oder elektrisch betätigt wird zwischen den einzelnen Schweißvorgängen durch das Schweißgerät selbst. Wenn das Ventil 118 geöffnet ist, gelangt Druckluft durch die Leitungen 120 und 122 zu dem blinden Ende des Zylinders 66 als Vorwärtsantrieb für den Kolben 64 und als Antrieb für den Wellenfortsatz 56, worauf das Hohlbauteil 12 durch Betätigung der Einwegkupplung 58 gedreht wird. Wenn das Hohlbauteil 12 gedreht wird, trägt es alle Bolzen, die sich in den Kerben 42 befinden, in einer dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung nach ober ur d legt sie in der Bahn 14 ab, wenn dort freier Raum für die Bolzen zur Verfügung steht. Zur gleichen Zeit wird Druckluft durch eine Leitung 124 und den Kanal 84 zu dem blinden Ende des Zylinders 82 geführt, um den Kolben 80 nach außen zu bewegen und hierdurch die Übergabestange 74 nach rechts zu bewegen, so daß die

Vi Kerbe 72 und ein Bolzen in diese Kerbe ausgerichtet werden gegenüber der Ausgangsbahn 76 an Stelle einei Ausrichtung gegenüber der Eingangsbahn 70. Ir ähnlicher Weise wird Druckluft durch die Leitung 12C geführt und auch durch eine Leitung 126 zu einem Düsenkanal 78 hin, um den jeweiligen Bolzen nach unten durch das Rohr 20 zu dem Bolzenschweißwerkzeug 24 zu transportieren. Infolgedessen sorgt das einzige vorhandene Ventil 118 für Druckluft, urn gleichzeitig das drehbare Bauteil 12 zu drehen und Bolzen zu der Bahn 14 und zu der Übergabebahn 16 zi führen, die Übergabestange 74 zu bewegen und einer Bolzen von der Bahn 16 zu dem flexiblen Rohr 20 zu befördern und um schließlich den Bolzen nach unter durch das Rohr hindurch zu blasen. Aus diesem Grunde

v> kann das Zuführsystem mit wenig Kosten ausgeführt und unterhalten werden, hauptsächlich infolge seinei überragenden Einfachheit.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Bolzenzuführungsvorrichtung für Bolzenschweißwerkzeuge, mit Einzelzuführung der Bolzen zum Schweißwerkzeug, einer Speicher-Fördereinrichtung für die Bolzen, einem luftbetätigten Verteiler und einem Düsenkanal zur Druckfluidbeaufschlagung eines vorgeschobenen Bolzens in eine Bolzentransportleitung zum Werkzeug, g e k e η η - ίο zeichnet durch ein einziges mit einer Druckfluidquelle (116) verbundenes Ventil (118), dessen Ventilauslaß gleichzeitig mit einem Antriebszylinder (66) zur Drehung eines hohlen Trommelspeichers (12) horizontaler Achse, der mit öffnungen (42) für den Durchtritt einzelner Bolzen (46) gegen eine bogenförmige Bolzenüberführungsbahn (14) versehen ist; mit einem Stellzylinder (82) zur Verschiebung einer Bolzenübergabeschiene (74); und mit dem Düsenkanal (78) verbunden ist

2. Boizenzuführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die einzige Druckfluidquelle (116) der Kolben (64) des Antriebszylinders (66) über seine Kolbenstange (62) einen mit der Trommel verbundenen Gelenkarm (60) beaufschlagt.

3. Bolzenzuführungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkarm an einer Welle (34) der sich drehenden Hohltrommel (12) über eine Einwegkupplung (58) angeschlossen ist