DE1931798B2 - Lichtbogenechweißgerät zum Befestigen von Bolzen an Werkstücken - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Lichtbogenschweißgerät F i g. 5 einen Grundriß der gesamten Vorrichtung

zum Befestigen von Bolzen an Werkstücken mit zwei einschließlich der Zuführvorrichtung für die Bolzen

voneinander isolierten, die beiden elektrischen Pole und dem Schaltmechanismus,

zum Ziehen des Lichtbogens bildenden Teilen, wobei F i g. 6 eine Seitenansicht des verstellbaren Teiles

das ein Spannfutter für die Bolzen tragende Teil 5 der Vorrichtung,

auf und ab bewegbar ist. F i g. 7 eine schematische Darstellung einer durch

Es sind derartige Vorrichtungen bekannt, welche die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglichten entweder von Hand oder automatisch mit Bolzen Schweißkonfiguration einer Batterie.
gespeist werden. Die Bolzen werden auf Werkstücke Wie aus F i g. 1 bis 5 ersehen werden kann, besteht geschweißt, indem der Bolzen von einem Spannfutter io die Vorrichtung aus einem hohlen Gehäuse 2 von von dem Werkstück abgezogen wird, wobei zwischen viereckigem Querschnitt. Am hinteren Ende des GeBolzen und Werkstück ein Lichtbogen gezogen wird, häuses ist ein Deckel 4 mit Schrauben 6 befestigt, der die unterliegende Werkstückfläche, den Bolzen- Aus F i g. 5 ist ersichtlich, daß ein Kolben 8 eines fuß oder beide zum Schmelzen bringt, so daß, wenn Druckluftmotors 10 am Gehäusedeckel 4 befestigt ist. der Bolzen anschließend gegen das Werkzeug ge- 15 Der Druckluftmotor 10 ermöglicht in beide Richschleudert wird, nach Erstarren des geschmolzenen tungen eine Relativbewegung der Schweißvorrichtung Metalls eine dauerhafte Verschweißung gebildet wird. bezüglich eines Werkstückes, wodurch eine gekop-Die in Verbindung mit diesem Verfahren benutzte pelte Gruppe solcher Vorrichtungen rationelles Vorrichtung hat sich im großen und ganzen als Arbeiten auf einem Fließband ermöglicht. Wenn dem praktisch und zuverlässig arbeitend erwiesen. Sie hat 20 Motor 10 Druckluft zugeführt wird, bewegt sich der sich indessen als nachteilig gezeigt, als daß sie nicht Zylinder relativ zum Kolben 8 nach links, wodurch mit anderen gleichartigen Schweißvorrichtungen der- das Schweißaggregat aus dem Gehäuse 2 vorgeart zusammengebaut werden kann, um durch einen schoben und gegen die Oberfläche eines Werkstückes gemeinsamen Schweißhub aller Vorrichtungen meh- gepreßt wird.

rere Schweißstifte zusammen auf dicht gedrängter 25 Am vorderen Ende des Zylinders des Druckluft-Fläche anzuschweißen, da die mit der Achse des motors 10 befindet sich eine Ankerplatte 14, welche Schweißhubes koaxialen Elektroden der Vorrichtun- im Gehäuse 2 gleitbar und mit einer Anzahl von gen nicht aufeinander zu beweglich waren. Folglich Bohrungen 16 zur Aufnahme von Führungsstangen müssen die Schweißstifte je für sich geschweißt wer- 18 versehen ist. An der Platte 14 ist die Spule 30 den, was zu einer wesentlichen Verlängerung der 30 eines Elektromagneten 32, welcher einen Anker 34 zum Schweißen erforderlichen Zeit mit der damit hat, befestigt. Mit dem Anker 34 verbunden, jedoch verbundenen Verteuerung des Bauteiles führt. durch ein Zwischenstück 35 isoliert, ist der Zylinder

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, 36 eines Luftmotors 38, welcher einen Kolben mit

ein Lichtbogenschweißgerät zum Befestigen von Kolbenstange 40 hat.

Bolzen an Werkstücken derart zu gestalten, daß das 35 Am Vorderende der Kolbenstange 40 ist ein Block

Befestigen von mehreren, in einer Ebene auch eng 50 befestigt, der ihre Bewegung auf eine Schiebe-

aneinanderliegenden Bolzen an Werkstücken in stange 52 überträgt. Die Stange 52 erstreckt sich nach

einem Arbeitsgang mittels mehrerer, zu einer vorne in ein Spannfutter 54, welches gleitbar in

Schweißvorrichtung zusammengefaßter Geräte mög- einem Isolierlager in einem Abschlußstück 73 eines

lieh ist. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß das 40 Fußes 70 lagert. Der Fuß 70 wird von den vorderen

Spannfutter von der Bewegungsachse des zugehöri- Enden der Führungsstangen 18 getragen, welche

gen Teiles radial versetzt und um die Bewegungs- durch Bohrungen 69 in einem Anbauflansch 71 füh-

achse um 360° verstellbar ist. ren. Das Abschlußstück 73 dient während des

Um das Spannfutter verstellen zu können, ist Schweißens einerseits als elektrischer Kontakt und

diese, nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung, 45 andererseits als Führung für das Spannfutter 54. Wie

mit Führungsstangen, welche parallel zur Bewegungs- in F i g. 5 verdeutlicht, erstreckt sich eine Anzahl

achse der Vorrichtung liegen, verbunden, wobei die von Abstandshaltern 72 vom Abschlußstück 73 nach

Führungsstangen in einer Ankerplatte, welche mit vorne, um das Spannfutter 54 vor Aufschlagbeschädi-

einem unterbrochenen Kreis bildenden Bohrungen gung zu schützen und um während des Schweißens

versehen ist, befestigt sind. 50 das Abschlußstück 73 elektrisch leitend an ein Werk-

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile be- stück zu legen.

stehen insbesondere darin, daß Bolzen in enger F i g. 5 und 6 zeigen den Anschluß einer autoGruppierung auf einem Werkstück befestigt werden matischen Zuführvorrichtung für Bolzen, bestehend können, und zwar in einem Arbeitsgang mittels aus einem Block 74, welcher am Fuß 70 verstellbar mehrerer zu einer Schweißvorrichtung zusammen- 55 befestigt ist und ein Verbindungsstück 76 trägt. Das gefaßter Vorrichtungen gemäß der Erfindung. Verbindungsstück 76 geht in ein Rohr 77 über, wel-

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dar- ches das hintere Ende des Spannfutters 54 trägt. Das

gestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Rohrstück 77 lagert in einem Flansch einer Spann-

Es zeigt futterhalterung 75. An dem Verbindungsstück 76 ist

F i g. 1 einen Grundriß, teilweise im Schnitt, einer 60 ein isoliertes Rohr 78 befestigt, durch welches die

Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich- zu verschweißenden Bolzen einzeln von einer an sich

tung, bekannten Zuführvorrichtung in das Schweißgerät

F i g. 2 einen Schnitt entlang Linie H-II der gespeist werden. Jeweils ein Bolzen wird mittels

Fig. 1, Druckluft in das Verbindungsstück76 geführt, von

F i g. 3 einen Schnitt entlang Linie III-III der 65 wo er von der Schiebestange 52, in Verbindung mit

F i g. 1, dem Block 50 und dem Luftmotor 38, in das Spann-

F i g. 4 einen Schnitt entlang Linie IV-IV der futter 54 geschoben wird.

Fig. 1, Vor dem Gehäuse2 liegend und von den Füh-

rungsstangen 18 getragen, befindet sich ein Halteblock 80, welcher mit drei Bohrungen für die Stangen 18 und einer weiteren, in seiner Mitte liegenden Bohrung für den Zylinder 36 des Druckluftmotors 38 versehen ist. Zwischen dem Luftmotor 38 und dem Halteblock 80 liegt ein Isolierlager 82, auf dessen Zweck nachfolgend genauer eingegangen wird.

In der Vorrichtung sind drei Führungsstangen 18 vorgesehen, welche den Fuß 70 tragen und die die Elektrode während des Schweißvorganges führen. Die Stangen 18 können um die Bewegungsachse des Gehäuses 2 herum in verschiedene Stellungen gesetzt werden, wodurch die Lage des Spannfutters 54 verändert werden kann. Zu diesem Zweck ist die Ankerplatte 14 mit mehr Bohrungen 16 zur Aufnahme der Stangen 18 versehen als Stangen 18 vorhanden sind. Im dargestellten Beispiel sind vier Bohrungen 16 vorgesehen. Durch Abschrauben der Stangen 18 von den Bohrungen 16 kann der gesamte untere Teil der Vorrichtung einschließlich des Halterblockes 80 aus dem Gehäuse 2 genommen und so lange gedreht werden, bis die Stangen 18 in einer anderen Kombination in drei Bohrungen 16 ausgerichtet sind, um in dieser neuen Stellung wieder zusammengesetzt zu werden. Auf diese Weise kann das Spannfutter um jeweils 90° um die Bewegungsachse der Vorrichtung verstellt werden. Demzufolge kann durch Vermehrung der Bohrungen in der Ankerplatte das Spannfutter in kleineren Abschnitten verstellt werden.

Der Halterblock 80 ist mit einem Bogenschlitz 84 versehen, welcher den verschmälerten hinteren Teil eines Lagers 62 aufnimmt, der von einer Stellschraube 86 in der gewählten Stellung gehalten wird. Im Lager 62 wird eine Führungsstange 60 gehalten, welche mit einer Schraube 92 an einem Flansch 90 der Spannfutterhalterung 75 befestigt ist. Das Lager 62 ist an seinen Innenseiten isoliert und übt mit der Stellschraube 86 zwei Funktionen aus, nämlich, die Spannfutterhalterung 75 mit dem Spannfutter 54 in der gewünschten Lage relativ zum Gehäuse 2 zu halten, und das versetzte Spannfutter 54 während seiner Bewegung beim Schweißvorgang festzuhalten.

Im vorliegenden Fall, in dem das Spannfutter stufenweise um insgesamt 360° verstellbar ist, kann für den Fuß 70 eine weitere Verstellmöglichkeit vorgesehen werden, indem die Bohrungen 69 als Bogenschütze 69' ausgebildet werden (Fig. 3 und 4).

Zwischen einem Flansch des Isolierlagers 82 im Halterblock 80 und einem Lager 94, von der Schraube 92 im Flansch 90 der Spannfutterhalterung 75 gehalten, liegt eine Druckfeder 88, welche den Luftmotor 38 vom Elektromagneten 30 nach vorne in einem Abstand hält.

Am oberen Teil des Luftmotors 38 ist ein Druckluftverteiler 100 befestigt, dessen Anschlüsse 102 sich an den jeweils gegenüberliegenden Seiten des Kolbens des Luftmotors 38 befinden. Am hinteren Ende des Druckluftverteilers 100 ist eine Stange 104 befestigt, welche zum Auslösen eines Schalters 106 dient.

Entsprechend der Zahl der Bohrungen 16 in der Ankerplatte 14 kann das dargestellte Schweißgerät in vier verschiedenen Stellungen verwendet werden. Es werden jedoch in jeder Stellung nur jeweils drei Bohrungen 16 gebraucht. Die vier Bohrungen 16 liegen in gleichen Abständen vor der Bewegungsachse des Teiles 2. Daher kann das Spannfutter 54 in jeweils eine von den vier möglichen Positionen gedreht werden, indem die drei Führungsstangen 18 jeweils mit einer anderen Dreierkombination der vier vorhandenen Bohrungen 16 verbunden werden.

Nachdem die Führungsstangen 18 in der gewählten Stellung in der Ankerplatte 14 befestigt sind, kann das Spannfutter 54 in eine von der Linie der fehlenden Führungsstange 18 abweichende Stellung gebracht werden, indem die Stellschraube 86 gelöst und das Lager 62 in die gewünschte Stellung innerhalb des Bogenschlitzes 84 im Halterblock 80 verschoben wird. Wenn derartige Vorrichtungen in einer Gruppe verwendet werden, welche Bolzen an nur einer Stelle von Werkstücken verschweißt, kann die Stellung der Spannfutter in einem dafür vorgesehenen Fußstück festgelegt werden. Wo die Stellen, welche die Bolzen empfangen, von Werkstück zu Werkstück variieren, kann das Fußstück mit Bogenschützen 69' (s. F i g. 3) für die Führungsstangen versehen werden, was die Verwendung der Vorrichtung in jeder Stellung um 360° ermöglicht.

Wie schon erwähnt, besteht die Vorrichtung aus zwei voneinander isolierten Teilen, deren einer das Spannfutter 54 mit einem sich darin befindlichen Bolzen, die Spannfutterhalterung 75, den Flansch 90, das Lager 94 und den Druckluftmotor 38 aufnimmt. Der andere Teil trägt die Abstandstücke 72, den Fuß 70 mit dem Flansch 71, die Führungsstangen 18 und den Rest des Gehäuses 2. Diese beiden voneinander isolierten Teile bilden die beiden elektrischen Pole, die zum Ziehen des Lichtbogens dienen.

Zusammenfassend wird nachstehend ein Arbeitsvorgang der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben. Der Fuß 70 wird vom Luftmotor 10 gegen das Werkstück bewegt, wobei sich das Spannfutter 54 in einer der auf die oben beschriebene Weise gewählten Lagen befindet. Die Abstandstücke 72 liegen am Werkstück an, während ein anzuschweißender Bolzen durch das Rohr 78 in das Spannfutter 54 gefördert wird. Sodann wird der Elektromagnet 32 erregt, wobei die dadurch entstehende Bewegung des Ankers 34 den gesamten Druckluftmotor 38 nach hinten zieht (s. Fig. 5). Nachdem die Spannfutterhalterung 75 mit dem Zylinder 36 des Luftmotors 38 fest verbunden ist, wird diese samt dem Spannfutter 54 und dem sich darin befindlichen Bolzen vom Werkstück weggezogen. Der Druckverteiler 100, welcher ebenfalls am Zylinder 36 des Motors 38 befestigt ist, wird gleichfalls bis zu jenem Punkt zurückgezogen, an dem die Stange 104 den Schalter 106 betätigt, durch welchen der zum Ziehen des Lichtbogens erforderliche Strom eingeschaltet wird. Der Lichtbogen schmilzt das Metall wie eingangs erwähnt. Anschließend wird der Elektromagnet 32 abgeschaltet, wodurch die Druckfeder 88 den Bolzen gegen das Werkstück schleudert, auf dem das flüssige Metall wieder erhärtet und den Bolzen mit sich vereinigt.

F i g. 7 läßt erkennen, wie dicht gedrängt mehrere, in diesem Falle fünf, der erfindungsgemäßen Schweißgeräte nebeneinander selbst bei ungleichmäßiger Ausrichtung ihrer Spannfutter 54 angeordnet sein können, um zu ermöglichen, mehrere Schweißstifte in einem einzigen Schweißhub in einem bestimmten Muster zu setzen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Lichtbogenschweißgerät zum Befestigen von Bolzen an Werkstücken mit zwei voneinander

isolierten, die beiden elektrischen Pole zum Ziehen des Lichtbogens bildenden Teilen, wobei das ein Spannfutter für die Bolzen tragende Teil auf und ab bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannfutter (54) von der Bewegungsachse des zugehörigen Teiles (75) radial versetzt und um die Bewegungsachse um 360° verstellbar ist.

2. Lichtbogenschweißgerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannfutter

(54) von parallel zur Bewegungsachse der Vorrichtung liegenden Führungsstangen (18) getragen wird, wobei die Führungsstangen (18) in einer Ankerplatte (14), welche mit einem unterbrochenen Kreis bildenden Bohrungen (16) versehen ist, befestigt sind.

3. Lichtbogenschweißgerät gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerplatte (14) mehr Bohrungen (16) aufweist, als Führungsstangen (18) vorgesehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen