DE19608089A1 - Schweißelementhalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schweißelementhalter für Schweißköpfe und insbesondere für Schweißpistolen. Der Schweißelementhalter eignet sich um Verschweißen solcher Schweißelemente mit einem Werkstück, die zwei oder mehr Schweißspitzen aufweisen.

Derartige Schweißelemente sind beispielsweise in den deutschen Gebrauchsmustern 295 03 271.5 und 295 18 398.5 und in der Patentanmeldung 195 05 015.0 beschrieben. Sie bestehen aus einer Grundplatte und einem auf dieser ausge­ bildeten Aufsatz, z. B. einem Gewindebolzen. In der dem Auf­ satz gegenüberliegenden Seite der Grundplatte sind zwei oder mehr Schweißspitzen, in der Regel zylinderförmige Stifte, ausgebildet, die von ringförmigen Erhöhungen - sogenannten Abbrandflächen - umgeben sein können. Die Schweißelemente werden durch Bolzenschweißen, bevorzugt nach dem Kondensator-Entladungsprinzip, auf dem Werkstück aufgeschweißt. Üblicherweise wird hierzu ein stationäres oder ein mobiles Schweißgerät verwendet.

Schweißköpfe oder Schweißpistole enthalten einen Metallein­ satz, der das Schweißelement, z. B. eine sog. Limbach-Mut­ ter, formschlüssig umgibt. Im Falle der aufzuschweißenden Limbach-Mutter beispielsweise besitzen herkömmliche Metall­ einsätze ein hohlzylinderförmiges Ende, das vor dem Ver­ schweißen über die Limbach-Mutter gestülpt und auf deren Grundplatte aufgesetzt wird.

Die Limbach-Mutter wird also im Kopfbereich vollständig von dem Metalleinsatz umschlossen.

Eine derartige Ausgestaltung des Metalleinsatzes führt je­ doch zu verschiedenen Nachteilen. Verwirbelungen und un­ gleicher Stromfluß im Metalleinsatz führen dazu, daß die zugeführte Energie in nicht kontrollierbarer Weise über die gesamte Grundplatte verteilt und den Schweißspitzen nur un­ gleichmäßig zugeleitet wird. Die Schweißergebnisse sind deshalb nicht reproduzierbar.

Ein weiteres Problem tritt dadurch auf, daß Schweißelement­ halter und Schweißpistole üblicherweise starr sind und die Schweißpistole normalerweise in ein Stativ eingespannt wird, um das rechtwinklige Aufstellen der Pistole beim Ver­ schweißen der Schweißelemente zu gewährleisten. Bei zuneh­ mendem Verschleiß des Schweißelementhalters führt seine un­ flexible Ausgestaltung und Befestigung dazu, daß er nicht mehr gleichmäßig und formschlüssig auf allen Zündspitzen des Schweißelements aufliegt. Die Zündspitzen liegen des­ halb unterschiedlich fest und schlimmstenfalls teilweise gar nicht mehr auf dem Werkstück auf. Fehlschweißen ist un­ vermeidlich.

Aufgabe der Erfindung war es, ein sicheres Ver­ schweißen der eingangs beschriebenen Schweißelemente mit einem Werkstück unter Erzielung reproduzierbarer Ergebnis­ se zu ermöglichen.

Dies gelingt mit dem Schweißelementhalter gemäß Anspruch 1. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprü­ chen.

Im Unterschied zu den Metalleinsätzen für Schweißgeräte des Standes der Technik zeichnet sich der erfindungsgemäße Schweißelementhalter dadurch aus, daß er den Strom gezielt in die Schweißspitzen der Schweißelemente leitet. Die beim Auslösen des Schweißvorgangs zugeführte Energie wird gleichmäßig in die vorhandenen Schweißspitzen aufgeteilt, Verwirbelungen innerhalb des Schweißelementhalters werden verhindert. Praktisch wird dies dadurch erreicht, daß der Kopf des Schweißelementhalters so konstruiert ist, daß er beim Aufsetzen auf dem zu verschweißenden Schweißelement im wesentlichen nur im Bereich der Schweißspitzen und gegebe­ nenfalls der diese umgebenden Abbrandflächen leitend mit der Grundplatte des Schweißelements in Berührung kommt.

Dies gelingt beispielsweise dadurch, daß der Schweißelement­ halter im Kontaktbereich, d. h. in dem Bereich, der beim Schweißen auf der Grundplatte des Schweißelements zu liegen kommt, entlang seines Umfangs durchbrochen ist, so daß le­ diglich in den den Schweißspitzen gegenüberliegenden Ab­ schnitten Umfangssegmente stehen bleiben. Anzahl und Lage der Umfangssegmente entsprechen Zahl und Lage der Schweiß­ spitzen des jeweiligen Schweißelements.

Alternativ können sich leitende und nichtleitende Umfangs­ segmente abwechseln, wobei die leitenden Segmente in Berei­ chen angeordnet sind, die der Lage der Schweißspitzen ent­ sprechen, und die nichtleitenden Segmente in den restlichen Umfangsbereichen.

In einer Weiterbildung ist der erfindungsgemäße Schweißele­ menthalter mit einem Zentrierdorn ausgestattet, mit dessen Hilfe er über Durchgangsöffnungen im Schweißelement und im Werkstück zentriert werden kann. Weiterhin stellt die Er­ findung ein Verfahren zur Verfügung, mit dem Schweißelemen­ te auf besonders einfache Weise auf Durchgangsöffnungen im Werkstück zentriert werden können, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Durchgangsöffnungen im Schweiß­ element. Hierzu wird eine Verstärkungshülse auf den Zen­ trierdorn aufgeschoben.

Werden die erfindungsgemäßen Schweißelementhalter beim Ver­ schweißen der Schweißelemente verwendet, bewirken sie, daß die beim Schweißvorgang zugeführte Energie gemäß dem Prin­ zip einer Stromteilung eingeleitet wird. Der zugeführte Strom kann so gezielt in die einzelnen Schweißspitzen ge­ leitet und die Energie dort abgebaut werden, ohne daß es zu Verwirbelungen kommt. Dieser Vorgang wird durch den soge­ nannten Skin-Effekt noch unterstützt.

Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Schweißelementhal­ ters lassen sich Schweißelemente mit zwei oder mehreren Schweißspitzen sicher, präzise und mit gleichbleibender Qualität auf einem Werkstück verschweißen. Fehlschweißun­ gen, wie sie bei Verwendung herkömmlicher Metalleinsätze für Schweißgeräte auftreten, werden praktisch nicht mehr beobachtet.

Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnungen näher erläu­ tert werden. Dabei zeigen:

Fig. 1 schematisch einen erfindungsgemäßen Schweißelementhalter in Seitenansicht;

Fig. 2 schematisch den Schweißelementhalter ge­ mäß Fig. 1 um 90° gedreht und im Teilschnitt;

Fig. 3 schematisch eine Draufsicht auf den Kopf des erfindungsgemäßen Schweißelementhal­ ters gemäß Fig. 1 und 2;

Fig. 4 schematisch den Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Schweißelementhalter, der auf einer Limbach-Mutter angeordnet ist;

Fig. 5 schematisch die Seitenansicht einer be­ vorzugten Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen Schweißelementhalters;

Fig. 6 schematisch den Querschnitt entlang der Linie C-C durch Fig. 5, und

Fig. 7 schematisch den Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfin­ dungsgemäßen Schweißelementhalters, der auf einer Limbach-Mutter und einem Werk­ stück angeordnet ist.

Fig. 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines erfin­ dungsgemäßen Schweißelementhalters. Ein derartiger Schweißelementhalter kann bevorzugt dazu verwendet werden, eine Limbach-Mutter mit einem Werkstück zu verschweißen. Der Schweißelementhalter besteht aus einem hohlzylinder­ förmigen Schaft 1 und einem Kopf 2. Der Hohlraum 3 des Kop­ fes 2 ist so ausgelegt, daß der Aufsatz des aufzuschwei­ ßenden Schweißelements, in diesem Fall der Gewindebolzen einer Limbach-Mutter, in ihm Platz findet. Form und Größe des Schweißelementhalters und des Hohlraums 3 werden den verschiedenen möglichen Befestigungselementen angepaßt.

Erfindungsgemäß ist der Kopf 2 des Schweißelementhalters so konstruiert, daß der Schweißelementhalter, wenn er auf das Schweißelement aufgesetzt wird, mit diesem nur im Bereich der in der Grundplatte des Schweißelements ausgebildeten Schweißspitzen und gegebenenfalls der sie umgebenden Ab­ brandflächen leitend verbunden ist.

Der in Fig. 1 gezeigte Schweißelementhalter ist zum Auf­ schweißen einer Limbach-Mutter mit zwei rechts und links des Gewindebolzens symmetrisch angeordneten Schweißspitzen ausgelegt. Demgemäß weist der erfindungsgemäße Schweißele­ menthalter im unteren Bereich des Kopfes 2 in seinem Um­ fang Aussparungen 4 auf, so daß nur in einem der Lage der Schweißspitzen entsprechenden Umfangsbereich zwei sich ge­ gegenüberliegende Umfangssegmente 5 stehen bleiben.

In Fig. 2, wo der Schweißelementhalter gemäß Fig. 1 um ca. 90° gedreht gezeigt ist, sind die sich gegenüberliegen­ den Umfangssegmente 5 zu sehen. Die rechte Hälfte der Fig. 2 ist ein Teilschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1. In dieser Darstellung sind die Stirnseiten der Umfangsseg­ mente 5 so gestaltet, daß sie eine Nut 6 aufweisen. Die Nut 6 ist der Größe und Dicke der Grundplatte des Schweißele­ ments angepaßt, und zwar so, daß die L-förmigen Enden der Umfangssegmente die Grundplatte des Schweißelements an den Rändern umgreifen. Die Höhe der Nut ist geringer als die Dicke der Grundplatte, so daß die die Grundplatte umgrei­ fenden Enden des Umfangssegments während des Aufschweißens des Schweißelements auf ein Werkstück nicht mit dem Werk­ stück in Berührung kommen.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Stirnseite des Kopfes 2 in Richtung auf Schaft 1.

Fig. 4 zeigt den erfindungsgemäßen Schweißelementhalter schematisch im Querschnitt entlang der Linie B-B in Fig. 3, diesmal jedoch auf ein Schweißelement aufgesetzt. Das Schweißelement ist eine Limbach-Mutter 7 mit einer Grund­ platte 8 und auf der Grundplatte ausgebildeten Schweiß­ spitzen 9 mit Abbrandflächen 10. Die Stirnseiten der Um­ fangssegmente 5 des erfindungsgemäßen Schweißelementhal­ ters liegen nur im Bereich der Schweißspitzen 9 und der Ab­ brandflächen 10 auf der Grundplatte 8 der Limbach-Mutter 7 auf. Durch die Nut 6 umgreifen die Enden der Umfangsseg­ mente 5 die Ränder der Limbach-Mutter-Grundplatte 8 und sorgen so für eine sichere Positionierung. Durch die Aus­ sparungen 4 können die Schweißelemente besonders leicht in die Schweißelementhalter eingesetzt und wieder aus diesen entfernt werden.

Es soll nochmals betont werden, daß die Erfindung nicht auf Limbach-Muttern als Schweißelemente beschränkt ist, sondern sich grundsätzlich für alle Schweißelemente eignet. Kopf, Hohlraum und Umfangssegmente mit Nut können gezielt auf un­ terschiedliche Schweißelemente angepaßt werden. Insbesonde­ re die Anzahl, Lage und Form der Umfangssegmente 5 können in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des Schweißelements und insbesondere dessen Anzahl an Schweißspitzen ausgebil­ det werden.

Der erfindungsgemäße Schweißelementhalter besteht zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, aus einem leitenden Material. Vorzugsweise wird der Schweißelementhalter ein­ stückig aus Metall gefertigt. Bevorzugt sind hochleitfä­ hige Metalle oder Legierungen, wie Kupfer, Messing oder Kupfer-Beryllium-Legierungen. Letztere sind besonders hart und verschleißen daher weniger als die vorher genannten Ma­ terialien.

Es ist auch möglich, die Schweißelementhalter aus leitenden und nichtleitenden Materialien herzustellen, obgleich dies wegen des höheren Herstellungsaufwands gegenwärtig nicht bevorzugt wird. Beispielsweise können statt der Aussparun­ gen 4 Umfangssegmente aus nichtleitendem Material vorge­ sehen sein. Die nichtleitenden Umfangssegmente können auch über die gesamte Länge des Schweißelementhalters verlaufen, so daß also der Schweißelementhalter in leitende und nicht­ leitende Längssegmente unterteilt ist. Das nichtleitende Material kann beispielsweise Keramik sein.

Da die Umfangssegmente 5 sich durch die Schweißvorgänge verschleißen, kann es vorteilhaft sein, sie lösbar mit dem Rest des Schweißelementhalters zu verbinden, so daß sie bei Verschleiß gegen andere Umfangssegmente 5 ausgewechselt werden können, ohne daß der gesamte Schweißelementhalter ausgetauscht werden müßte. Beispielsweise können einzelne Längssegmente, die in Umfangssegmenten 5 enden, insgesamt lösbar an einen zentralen Träger angebracht, beispielsweise verschraubt, sein.

Fig. 5 und 6 zeigen eine andere mögliche Ausführungsform, in der zwei Umfangssegmente 5 an ein stempelförmiges Mit­ telteil aus Schaft 1 und Kopf 2 angeschraubt sind. Vorzugs­ weise erfolgt die Verschraubung mit Hilfe von Madenschrau­ ben, die nicht über die Außenseiten der Umfangssegmente 5 heraus stehen.

Nach Verschleiß werden die Umfangssegmente 5 ausgewechselt, während der Hauptteil aus Schaft und Kopf weiter verwendet werden kann.

Vorzugsweise bestehen Hauptteil und Umfangssegmente aus demselben Material, das unter den bereits beschriebenen Ma­ terialien ausgewählt sein kann. Es ist jedoch auch möglich, für die Umfangssegmente besonders verschleißfestes Mate­ rial zu wählen.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist so ausgelegt, daß der Verschleiß der Umfangssegmente 5 bis zu einem gewissen Grad ausgeglichen werden kann.

Wie eingangs erwähnt, führt der unterschiedliche Verschleiß der einzelnen Umfangssegmente 5 bei den starren Schweißele­ menthaltern des Standes der Technik dazu, daß die Umfangs­ segmente auf den zugehörigen Schweißspitzen nicht mehr gleichmäßig aufliegen. Dies kann dazu führen, daß nicht al­ le Schweißspitzen des Schweißelements mit hinreichendem Druck auf dem Werkstück aufliegen und eine ungenügende Ver­ schweißung mit dem Werkstück erfolgt.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem dadurch behoben, daß der Schweißelementhalter flexibel gestaltet wird.

Dies ist auf unterschiedliche Weise möglich. Beispielsweise besteht der Schweißelementhalter aus zwei über wenigstens ein flexibles Mittelteil miteinander verbundene Hälften. Zweckmäßig ist der Schweißelementhalter z. B. im unteren Be­ reich des Schafts 1, beispielsweise unmittelbar oberhalb des Kopfs 2, quer geteilt. Zwischen oberer Hälfte und unte­ rer Hälfte des Schweißelementhalters befindet sich das fle­ xible Mittelteil. Dieses Mittelteil kann beispielsweise durch wenigstens eine Druckfeder gebildet werden. Bevorzugt besteht das Mittelteil aus einem dreh- oder schwenkbaren Gelenk. Für Schweißelementhalter mit zwei Schweißspitzen reicht ein in zwei Richtungen schwenkbares Gelenk aus. Sol­ len Schweißelemente mit drei oder mehr Schweißspitzen ver­ schweißt werden, wird das schwenkbare Gelenk durch ein ku­ gelförmiges ersetzt, das in alle Richtungen verschwenkbar ist. Beispielhaft kann ein kardanisches Element genannt werden.

Bevorzugt besteht das Mittelteil aus einem nichtleitenden Material. So wird verhindert, daß sich das Mittelteil durch den sonst sehr hohen Energiefluß frühzeitig verschleißt. Zur Energieübertragung zwischen den beiden Elementhalter­ hälften können dann elektrisch leitende, flexible Kabel verwendet werden. Vorzugsweise wird jeweils ein Kabel pro Schweißspitze im Schweißelement vorgesehen. Die Kabel be­ stehen bevorzugt aus Kupfer.

Alternativ zu den obigen Ausführungsformen kann der Schweißelementhalter auch so ausgestaltet sein, daß die Umfangssegmente 5 oder die die Umfangssegmente umfassen­ den Teile des Schweißelementhalters unabhängig voneinan­ der höhenverstellbar sind. In diesem Fall ist im Bereich des Kopfes 2 des Schweißelementhalters für jedes Umfangs­ segment ein flexibles Mittelteil angebracht. Das flexible Mittelteil besteht beispielsweise aus einer oder mehreren Druckfedern. Wie bereits oben erwähnt, sind auch hier Mittelteile aus nichtleitendem Material bevorzugt und die Einzelteile der Schweißelementhalter durch leitende, fle­ xible Kabel miteinander verbunden. Bevorzugt ist pro Um­ fangssegment ein Kabel vorgesehen.

Allen Ausführungsformen mit wenigstens einem flexiblen Mit­ telteil ist gemeinsam, daß sie unterschiedliche Abnutzungs­ grade der Umfangssegmente ausgleichen können. Durch das flexible Mittelteil richtet sich der Schweißelementhalter beim Aufsetzen auf ein Schweißelement so aus, daß die Um­ fangssegmente gleichmäßig auf den zugehörigen Schweißspit­ zen aufliegen. Dadurch werden alle Schweißspitzen des Schweißelements auf das Werkstück aufgedrückt und gleich­ mäßig mit diesem verschweißt. Fehlschweißungen wie die mit den starren Schweißelementhaltern des Standes der Technik sind praktisch ausgeschlossen.

Allen erfindungsgemäßen Schweißelementhaltern ist gemein­ sam, daß sie, wenn sie mit einem stationären Schweißgerät oder einer Schweißpistole auf ein anzuschweißendes Schweiß­ element aufgesetzt werden, beim Schweißvorgang die zuge­ führte Energie gezielt aufteilen und in die einzelnen Schweißspitzen leiten. Auf diese Weise können haltbare, präzise und saubere Schweißverbindungen mit hoher Reprodu­ zierbarkeit hergestellt werden. Die Schweißelementhalter eignen sich zur Verwendung in Schweißgeräten zum Wider­ stands-Impulsschweißen. Bevorzugt werden sie in Schweißge­ räten eingesetzt, die nach dem Kondensator-Entladungsprin­ zip arbeiten. Das Verschweißen kann mittels Kurzzeit-Hub­ zündung oder Spitzenzündung erfolgen.

Insbesondere bei hinsichtlich des Verschweißens kritischen Oberflächen, beispielsweise galvanisierten oder verzinkten Blechen, kann es vorteilhaft sein, mit einem Spit­ zenzündungsgerät zu arbeiten, das über eine Vorstromzündung verfügt. Auf diese Weise kann die galvanisierte Schutz­ schicht weggeschmolzen werden, bevor mit dem Hauptstrom das freigelegte Grundmaterial verschweißt wird.

Fig. 7 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schweißelementhalters, der speziell zum Anschweißen von Limbach-Muttern auf Durchgangsöffnungen in einem Werkstück geeignet ist. Der gezeigte Schweißelement­ halter unterscheidet sich von dem beispielsweise in Fig. 4 dargestellten dadurch, daß er in Verlängerung des Schaft­ hohlraums einen Zentrierdorn 11 aufweist, der beim Auf­ setzen des Schweißelementhalters in die Durchgangsöffnung der Limbach-Mutter 7 eingreift und die Limbach-Mutter in der Mitte des Schweißelementhalters zentriert. Vorzugswei­ se ist der Zentrierdorn so lang, daß er durch die Limbach- Mutter vollständig hindurchgreift und über die Unterseite der Grundplatte 8 soweit herausragt, daß er in die Durch­ gangsöffnung 12 des Werkstücks 13 eingreifen kann. Auf diese Weise werden Schweißelementhalter und Limbach-Mutter exakt auf der Durchgangsöffnung des Werkstücks positioniert und sind während des Verschweißens gegen Verschiebungen ge­ sichert. Bevorzugt besitzt der Zentrierdorn zumindest in dem Bereich, mit dem er in Limbach-Mutter und Durchgangs­ öffnung des Werkstücks eingreift, einen Durchmesser, der nur wenig geringer ist als der Durchmesser der Durchgangs­ öffnungen von Limbach-Mutter und Werkstück. Zum leichte­ ren Einpassen und Herausziehen kann der Zentrierdorn an seinem unteren Ende konisch zulaufend ausgebildet sein. Der Zentrierdorn ist vorzugsweise lösbar mit dem Schweißele­ menthalter verbunden. Beispielsweise kann er mit einem Ge­ winde versehen sein, das in ein Innengewinde im Schaft 1 des Schweißelementhalters eingeschraubt werden kann. Zweck­ mäßig besteht der Zentrierdorn aus einem hitzebeständigen nichtleitenden Material, z. B. hitzebeständigem Kunststoff.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfah­ ren zum Verschweißen von Schweißelementen mit einer Durch­ gangsbohrung, beispielsweise einer Limbach-Mutter, mit ei­ nem Werkstück über einer Durchgangsbohrung, deren Durchmes­ ser größer ist als der Durchmesser der Durchgangsbohrung im Schweißelement. In einem solchen Fall kann es trotz Verwen­ dung des beschriebenen Schweißelementhalters mit Zentrier­ dorn zu Ungenauigkeiten in der Ausrichtung des Schweißele­ ments kommen, da der Zentrierdorn in der Durchgangsbohrung im Werkstück Spiel hat. Erfindungsgemäß wird daher nach dem Einpassen des Schweißelements im erfindungsgemäßen Schweiß­ elementhalter auf das über die Grundplatte 8 des Schweiß­ elementhalters herausragende Ende des Zentrierdorns 11 eine Hülse aufgeschoben. Der Außenumfang dieser Hülse ist so bemessen, daß die Hülse in die Durchgangsöffnung im Werkstück eingepaßt werden kann und diese im wesentlichen ausfüllt. Der Innenumfang der Hülse wird so gewählt, daß sie auf den Zentrierdorn 11 aufgeschoben werden kann. Vor­ zugsweise ist der Innendurchmesser der Hülse so eng bemes­ sen, daß die Hülse mit geringer Spannung auf dem Zentrier­ dorn gehalten wird und nicht von diesem abrutscht.

Die Länge der Hülse entspricht zweckmäßig wenigstens der Höhe der Durchgangsöffnung im Werkstück.

Die Hülse besteht zweckmäßig aus nichtleitendem Material, beispielsweise hitzebeständigem Kunststoff. Sie kann z. B. aus einem hitzebeständigen Elastomer bestehen. Nachdem die Hülse auf dem Zentrierdorn unterhalb der Grund­ platte des Schweißelements aufgeschoben worden ist, wird der Schweißelementhalter mit Schweißelement und Hülse auf dem Werkstück aufgesetzt. Zentrierdorn 11 und Hülse greifen in die Durchgangsöffnung des Werkstücks ein und zentrieren das Schweißelement in der gewünschten Position. Ein Ver­ rutschen während des Verschweißens ist ausgeschlossen. Nach Beendigung des Schweißvorgangs wird der Schweißelementhal­ ter vom Schweißelement abgezogen. Die Hülse wird dabei am Schweißelement abgestreift und fällt aus dem Werkstück her­ aus. Die zurückgewonnene Hülse kann entweder erneut verwen­ det oder beispielsweise einem Kunststoff-Recycling-Prozeß zugeführt werden.

Wie bereits erwähnt, sind die Schweißelementhalter nicht auf solche zum Aufschweißen von Limbach-Muttern beschränkt. Bei entsprechender Anpassung des Kopfes und des Hohlraums eignen sie sich grundsätzlich für alle Schweißelemente. Die Anzahl und Anordnung der Umfangssegmente und gegebenenfalls der Nut richten sich nach Zahl und Lage der Schweißspitzen in den Schweißelementen. Besonders gute Verschweißungser­ gebnisse lassen sich mit Schweißelementen erzielen, die hochsymmetrisch angeordnete Schweißspitzen aufweisen. Ent­ sprechend sind auch die zugehörigen Schweißelementhalter hochsymmetrisch, was einen besonders gleichmäßigen Strom­ verlauf gewährleistet. Um gleichmäßige Übergangswiderstände zu ermöglichen, sollten Form und Länge der Schweißspitzen in den Schweißelementen möglichst gleichförmig sein. Für galvanisierte Oberflächen empfehlen sich Schweißelemente mit stark ausgeprägten Abbrandflächen, um zu verhindern, daß sich das aufgeschmolzene Schutzmaterial unter das Schweißelement legt.

Die erfindungsgemäßen Schweißelementhalter eignen sich zur Verwendung in allen üblichen stationären Schweißgeräten und Schweißpistolen. Die Befestigung erfolgt auf übliche Weise. Im Falle einer Schweißpistole beispielsweise wird der Schaft 1 des Schweißelementhalters in die Pinole der Schweißpistole eingesteckt und mit einer Sechskant-Spann­ mutter festgezogen.

Claims (23)

1. Schweißelementhalter für ein Schweißgerät, insbeson­ dere für eine Schweißpistole, zum Verschweißen von Schweißelementen, welche zwei oder mehr Schweißspit­ zen (9) aufweisen, mit einem Werkstück, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (2) des Schweißelementhalters so ausge­ bildet ist, daß er, wenn er auf das zu verschweißen­ de Element aufgesetzt wird, im wesentlichen nur im Bereich der Schweißspitzen (9) und gegebenenfalls der diese umgebenden Abbrandflächen (10) leitend mit dem Schweißelement in Kontakt tritt.

2. Schweißelementhalter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kopf (2) Aussparungen (4) derart vorgesehen sind, daß Umfangssegmente (5) erhalten bleiben, deren Anzahl der Zahl der Schweißspitzen (9) im Schweißele­ ment entspricht und die beim Aufsetzen auf das Schweißelement im wesentlichen nur im Bereich der Schweißspitzen (9) und gegebenenfalls der diese umge­ benden Abbrandflächen (10) mit diesem leitend in Kon­ takt treten.

3. Schweißelementhalter gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangssegmente (5) oder die Umfangssegmente (5) umfassende Teile lösbar, zum Beispiel verschraub­ bar, mit dem Schweißelementhalter verbunden sind.

4. Schweißelementhalter gemäß Anspruch 1, welcher in leitende und nichtleitende Segmente unter­ teilt ist und die leitenden Segmente ihrer Anzahl, Größe und Lage nach Anzahl, Größe und Lage der je­ weils zugehörigen Schweißspitzen (9) und gegebenen­ falls der diese umgebenden Abbrandflächen (10) im Schweißelement entsprechen.

5. Schweißelementhalter gemäß Anspruch 4, welcher wenigstens zwei sich über die Gesamtlänge des Schweißelementhalters erstreckende leitende Längsseg­ mente umfaßt, die auf einem Träger, vorzugsweise lös­ bar, befestigt sind.

6. Schweißelementhalter gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnseite der leitenden Segmente bzw. Um­ fangssegmente (5) an deren Innenseite eine Nut (6) vorgesehen ist.

7. Schweißelementhalter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens ein flexibles Mittelteil aufweist.

8. Schweißelementhalter gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelteil im Bereich des Schaftes (1) ange­ ordnet ist.

9. Schweißelementhalter gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß pro Umfangssegment (5) ein Mittelteil im Bereich des Kopfes (2) vorgesehen ist.

10. Schweißelementhalter gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelteil aus wenigstens einer Druckfeder besteht.

11. Schweißelementhalter gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelteil ein Gelenk, beispielsweise ein ku­ gelförmiges und insbesondere ein kardanförmiges Ge­ lenk, ist.

12. Schweißelementhalter gemäß einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelteil aus einem nichtleitenden Material besteht.

13. Schweißelementhalter gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißelementhälften durch wenigstens ein leitfähiges, flexibles Kabel leitend miteinander ver­ bunden sind.

14. Schweißelementhalter gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel ein Kupferkabel ist.

15. Schweißelementhalter gemäß einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß pro Umfangssegment (5) ein Kabel vorgesehen ist.

16. Schweißelementhalter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, welcher zusätzlich einen Zentrierdorn (11) aufweist.

17. Schweißelementhalter gemäß Anspruch 16, worin der Zentrierdorn (11) so ausgebildet ist, daß er durch eine Durchgangsöffnung des zu verschweißen­ den Schweißelements und eine zugehörige Durchgangs­ öffnung (12) im Werkstück (13) hindurchgreifen kann.

18. Schweißelementhalter gemäß Anspruch 16 oder 17, worin der Zentrierdorn (11) lösbar mit dem Schweiß­ elementhalter verbunden ist.

19. Schweißelementhalter gemäß Anspruch 18, worin der Zentrierdorn (11) in seinem oberen Bereich ein Gewinde aufweist, das in ein Innengewinde im Schaft (1) des Schweißelementhalters einschraubbar ist.

20. Schweißelementhalter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, zum Verschweißen einer Limbach-Mutter mit einem Werk­ stück, insbesondere über einer Durchgangsöffnung in einem Werkstück.

21. Verfahren zum Verschweißen eines Schweißelements mit Durchgangsöffnung, beispielsweise einer Limbach-Mut­ ter, über einer Durchgangsöffnung in einem Werkstück, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Durchgangsöffnung im Schweißelement, dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißelement in einen Schweißelementhalter gemäß einem der Ansprüche 16 bis 19 eingesetzt wird, anschließend auf das über die Unterseite der Grund­ platte (8) des Schweißelements herausragende Ende des Zentrierdorns (11) eine Hülse aufgeschoben wird, de­ ren Innenmaß im wesentlichen dem Außenmaß des Zen­ trierdorns (11) entspricht und deren Außenmaß gering­ fügig kleiner ist als der Durchmesser der Durchgangs­ bohrung im Werkstück, der Schweißelementhalter über Zentrierdorn und Hülse auf der Durchgangsöffnung zen­ triert, das Schweißelement mit dem Werkstück ver­ schweißt und der Schweißelementhalter von Werkstück und Schweißelement abgezogen wird.

22. Verfahren gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse aus einem nichtleitenden Material, wie hitzebeständigem Kunststoff, beispielsweise einem Elastomer, besteht.

23. Verfahren gemäß Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse eine Länge hat, die wenigstens der Höhe der Durchgangsöffnung im Werkstück entspricht.