DE1921025C3 - Bolzenzuführungsvorrichtung für Bolzenschweißgeräte - Google Patents
Bolzenzuführungsvorrichtung für BolzenschweißgeräteInfo
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K9/206—Stud welding with automatic stud supply
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Description
Die Erfindung betrifft eine Bolzenzuführungsvorrichtung
für Bolzenschweißgeräta, mi* Einzelzuführung der Bolzen zum Schweißwerkzeug, einer Speicher-Fördereinrichtung
für die Bolzen, einem luftbetätigten Verteiler und einem Düsenkanal zur Druckfluidbeaufschlagung
eines vorgeschobenen Bolzens in eine Bolzentransportleilung zum Werkzeug (US-PS
39 799).
In Übereinstimmung mit dem übrigen Stand der Technik ist bei dieser US-PS 33 39 799 jeweils :in
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 Druckfiuidqueiie 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 Bolzenübergäbe*
schiene; und mit dem Ddsenkanal verbunden ist
Vorzugsweise beaufschlagt über die einzige Druck" fluidquelle 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 Druckfiuidqueiie 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, unci 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;
F i g. 2 eine von rechts gesehene Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 1, wobei jedoch das Schweißwerkzeug
weggelassen ist;
F i g. 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 wäh end ihrer Zuführung
nach unten durchlaufen, und zur Darstellung der mit Kerben versehenen Kante des drehbaren Hohlbauteils;
F i g. 5 eine Einzelansicht einer Vorrichtung zum Drehen des Hohlbauteils im Schnitt entlang der Linie
5-5 von Fi g. 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 ι g. 7 eine von rechts entnommene Ansicht des Auslasses von F i g. 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 Fig. 2 zur Darstellung der lösbaren
Vorrichtung für einen abnehmbaren Deckel;
Fig.9 eine perspektivischr Ansicht der lösbaren
Vorrichtung von F i g. 8;
Fig: 10 eine schematische Ansicht eines Luftsteuer-
und Antriebssystems für die gesamte Anordnung der Bölzenzuführvorrichtung,
Besonders aus F i g. 1 geht hervor, daß die Gesamtanordnüng des Bolzenzuführsystems nach der Erfindung
ein hohles, drehbares Bauteil oder eine Tonne 12 umfaßt, die als Speicher einen Bölzenvorrat 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 Ober eine Übergabebahn 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 v/erden die Bolzen zu einer Backe 26 des Werkzeugs mittels einer inneren
Kolbenanordnung (nicht dargestellt) gebracht, die auf diesem Gebie* bekannt ist.
Besonders aus F i g. 2 geht hervor, daß ein Ständer 28 für das drehbare Hohlbauteil 12 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 ?2 ist
an der Platte 30 befestigt und erstreckt sich durch diese sowie teilweise bis in das Hohlbauteil 12 hinein. Eine
Stützwelle 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 Sb des
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 46/4 bezeichneten Bolzen dargestellt ist. Die Kerben 42 sind
lang genUfc'. 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 Einwegkunplung 38 (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 Wellensiumpf 68 (vgl, Fig.2) angebracht, de1-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
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 Zentrifugalkraft Wenn die
bogenförmige Bahn 14 annähe· -id 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 iie 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 Anschjffungskosten 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 ν jrden, um die Übergabebahn 16 wenigstens teilweise
zu füllen und ebenso die bogenförmige Bahn 14. falls dies erwünscht ist.
Die Bolzen in der bogenförmigen Bahn J4 gelangen infolge der Schwerkraft durch die Cbergabebahn 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 Boizen
5r> wirH 'odann die Bahn 76 entlang nach unten geblasen,
indem Druckluft durch eine Düse oder einen Kanal 78 zugeführt wird, d\e oberhalb der ÜberTabestange 74
angeordnet ist. Der Bolzen tritt in den Kanal in dem flexiblen Rohr 20 ein, wobei der Schaft nach oben oder
bo nach außen gewandt ist. wie in F i g. 1 dargestellt ist. und
wobei das Roh. 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 Zylindei 82 verbunden, wobei Luft zu
dem Winden 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;l), 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 Deckelplattc
88 befindet sich im Abstand von der Grundplatte 30 durch Zwischenschaltung von Abstandshaltern oder
Unterlagsscheiben 91, um einen Teil der Bolzcnköpfc 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 96 gegenüber
der Grundplatte 30 festgehalten, wie im einzelnen aus den Fig.8 und 9 hervorgeht. Die Feststeller 96
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 83 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 erfindungsgemäßc 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 Düscnkanal 78 zum Blasen der Beizen
längs des Rohrs 20 von einer Druckluftquelle zugeführt, die mit 116 bezeichnet ist. Die Druckluft für alle drei
vorgenannten Arbeitsvorgänge wird von einem ein7tgen Ventil 118 gesteuert, das von Hand oder elektrisch
betätigt wird zwischen den einzelnen Schweißvorgängen durch das Schweißgerät selbst. Wenn das Ventil 118
geöffnpt 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
d"P 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 oben
und 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 12<* unü 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 Kerbe 72 und ein Bolzen in diese Kerbe ausgerichtet
werden gegenüber der Ausgangsbahn 76 an Stelle einer Ausrichtung gegenüber der Eingangsbahn 70. In
ähnlicher Weise wird Druckluft durch die Leitung 120 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, um
gleichzeitig das drehbare Bauteil 12 zu drehen und Bolzen zu der Bahn 14 und zu der Übergabebahn 16 zu
führen, die Übergabestange 74 zu bewegen und einen Bolzen von der Bahn 16 zu dem flexiblen Rohr 20 zu
befördern und um schließlich den Bolzen nach unten durch das Rohr hindurch zu blasen. Aus diesem Grunde
kann das Zuführsystem mit wenig Kosten aufführt
und unterhalten werden, hauptsächlich infolge seiner überragenden Einfachheit
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Bolzenzuführungsvorrichtung für BolzenschweiOwerkzeuge,
mit Einzelzuführung der Bolzen zum Schweißwerkzeug, einer Speicher-Fördereinrichtung
für die Bolzen, einem luftbeiätigten Verteiler und einem Düsenkanal zur Druckfluidbeaufschlagung
eines vorgeschobenen Bolzens in eine Bolzentransportleitung zum Werkzeug, gekennzeichnet
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. Bolzenzuführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ^kennzeichnet, daß über die einzige
Druckfiuidqueiie (1 ίό) 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, da*? der Gelenkarm an
einer Welle (34) der sich drehenden Hohltrommel (12) über eine Einwegkupplung (58) angeschlossen
ist.
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