DE19819477A1 - Ausgleichsfeststelleinrichtung einer Nockenwippe für eine Widerstandsschweißpistole - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Mechanismus zum Ausgleich der Bewegung von gegenüberliegenden Elementen in Richtung auf ein Werkstück und des durch die Elemente auf die gegenüberliegenden Seiten des Werkstückes aufgebrachten Drucks. Im Spezielleren bezieht sich diese Erfindung auf einen Ausgleichsmechanismus für ein Schweißpistole, die zum Gebrauch bei automatisierten Fertigungslinien geeignet ist, wobei der Mechanismus die Bewegung von einem Paar von Elektrodenspitzen in Richtung auf ein Werkstück und nachfolgend den Druck, der durch die Elektrodenspitzen auf die gegenüber­ liegenden Seiten des Werkstückes ausgeübt wird, ausgleicht, während das Werk­ stück geschweißt wird.

Elektrische Schweißpistolen, insbesondere Widerstandsschweißpistolen sind in der Massenproduktion weit verbreitet, um Werkstücke so zu verbinden, daß sie eine dauerhafte Baugruppe bilden. Widerstandsschweißpistolen sind besonders zum Gebrauch bei automatisierten Automobilfertigungslinien geeignet, bei denen Karosserieteile wie Türen und Motorhauben und ihre Tragstrukturen zusammengeschweißt werden, um Unterbaugruppen zu bilden, die dann an den Rahmen oder Teilkonstruktionen des Automobils angeschweißt werden. Im all­ gemeinen ist Widerstandsschweißen ein Prozeß, bei dem durch die Anwendung von Hitze und Druck zwei oder mehr Werkstücke wie Metallbleche oder Gestelle ohne die Hilfe von Zuschlägen oder Füllmetall verschmolzen werden, um eine dauerhafte Verbindung zu bilden. Die notwendige Wärme wird durch den Wider­ stand der Werkstücke beim Fluß des elektrischen Stroms zwischen zwei Elektro­ den, die als Anschlüsse für den elektrischen Stromkreis dienen, erzeugt. Während des Schweißprozesses kontaktieren die Elektroden die gegenüberlieg­ enden Seiten der Werkstücke, die verschweißt werden sollen, so daß die Werk­ stücke fest zusammengehalten werden.

Das Aufbringen von Kraft durch die Elektroden ist vorteilhaft, da dadurch ein fester Kontakt zwischen den zu verschweißenden Werkstücken gesichert ist und ebenso ein ausreichender elektrischer Kontakt zwischen den Werkstücken und den Elektroden gewährleistet ist. Es muß jedoch eine übermäßige Kraft ver­ mieden werden, wenn Werkstücke verschweißt werden, die dünn und deshalb anfällig für Verformungen durch einen übermäßigen Lasteintrag sind. Dies gilt besonders für die Automobilindustrie, wo die Forderung nach Leichtbau­ fahrzeugen zur Verwendung von dünnen Blechen geführt hat. Angesichts der hohen Kräfte, die typischerweise aufgebracht werden, um einen ausreichenden Kontakt zwischen den Elektroden und dem Blech zu gewährleisten, werden Ver­ formungen oftmals zu einem wiederkehrenden Problem bei Automibilfertigungs­ linien.

Bei automatisierten Fertigungslinien üblicherweise benutzte Schweißpistolen umfassen ein Paar von Trägerarmen, von denen mindestens einer drehbar an einem Sockel befestigt ist, wobei jeder Trägerarm mit einer Elektrode ausgestat­ tet ist. Wenn jeder Trägerarm drehbar angebracht ist, ist oft ein Zylinder am gegengesetzten Ende eines jeden Armes angebracht, um die Trägerarme relativ zueinander mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit zu drehen. Falls nur ein Arm drehbar befestigt ist, wie im US-Patent Nr. 3,299,247 von Waltonen offen­ bart, kann eine Steuerkurveneinrichtung vorgesehen sein, um die Orientierung der sich bewegenden Elektrode zu steuern, so daß die abschließende Bewegung der sich bewegenden Elektrode annähernd liniear in Richtung der feststehenden Elektrode ist, um die Elektrodenabnutzung und die Schwankungen in der Werk­ stückdicke zu berücksichtigen. In jedem Fall wird typischerweise eine der Elek­ troden früher in Kontakt mit dem Werkstück kommen als die zweite Elektrode, so daß das Werkstück zumindest anfänglich mit ungleichen Lasten durch die Elektroden beaufschlagt wird. Während niedrige asymmetrische Lasten während der Verbindung von dicken Werkstücken typischerweise keine übermäßige Ver­ formungen verursachen, können moderate asymmetrische Lasten bei relativ dünnen Werkstücken, wie z. B. Autokarosserieteilen, unakzeptable Verformun­ gen verursachen.

Verschiedene Maßnahmen zur Minimierung asymmetrischer Klemmkräfte, die bei Elektroden von Schweißpistolen auftreten, sind entsprechend dem Stand der Technik vorgeschlagen worden. Ein früher Ansatz, aufgezeigt von Rogers im US-Patent Nr. 1,980,228, lag darin eine Anpassung der aufgebrachten Kraft durch ein Paar von Druckfedern vorzunehmen. Rogers offenbart einen exzentrischen Stift, der, wenn er gedreht wird, die Lücke zwischen einem Paar von Elektroden anpaßt, wenn die Elektroden durch die Kraft der Federn gegeneinander gedrückt werden. Die von Rogers gelehrte Schweißpistole ist jedoch zum Gebrauch bei einer automatisierten Fertigungslinie nicht geeignet, da die aktuelle Kraft, die durch die Elektroden auf das Werkstück aufgebracht wird, von den möglichen Schwankungen der Dicke des Werkstückes abhängen. Auf Federn zum Kraftausgleich bei einem Werkstück setzen auch die US-Patente Nr. 3,008,032 und 3,008,034 von Wolfbauer jr. und das US-Patent Nr. 4,549,457 von Bloch, von denen jedes weiterhin eine Steuerkurveneinrichtung beinhaltet, um ein Werkzeug zu drehen und in eine Anschlagposition an gegenüberliegenden Seiten des Werkstückes zu bringen. Bemerkenswert ist, daß eine deutliche Kraft auf die Kurvenroller und Führungen des US-Patentes Nr. 3,008,034 während des Schweißens ausgeübt wird, wenn das Werkstück zwischen den Elektroden eingeklemmt ist, wobei die Wahrscheinlichkeit der erheblichen Verkürzung der Lebensdauer der Roller und Führungen gegeben ist. Ein Ansatz der im US-Patent 5,036,175 von Umeda vorgeschlagen wird, beruht auf einer Feder- Zylinderkombination, um die Kraft die durch zwei Schweißelektroden aufge­ bracht wird, auszugleichen, wobei eine davon auf einem rotierenden Stützarm befestigt ist, während die andere an einem linear sich bewegenden Arm ange­ bracht ist. Umeda verwendet eine zwischen den Armen liegende Verbindung zwischen den Armen, um den sich linear bewegenden Arm unter der entgegen­ wirkenden Kraft einer Feder, die auf einem gleitenden Teil des Arms betrieben wird, vom Werkstück wegzudrängen. Wenn der Zylinder beginnt, den rotier­ enden Arm in die Schweißposition zu bewegen, gibt die Verbindung den linear sich bewegenden Arm graduell frei, so daß er unter der durch die Feder aufge­ brachten Kraft in Kontakt mit dem Werkstück gelangen kann. Aufgrund der fe­ hlenden Steuerkurveneinrichtung umfaßt die Bewegung des rotierenden Arms keinen linearen Anteil, der die Elektrodenabnutzung und Schwankungen in der Werkstückdicke ausgleicht.

Die Haltbarkeit einer Schweißpistole und anderer Klemmeinrichtungen, die ähnliche sich bewegende Arme benutzen, hängt zum Teil vom Verschleiß der Komponenten ab, und besonders von den Anlenkzapfen, Gleitteilen und Rollen, die die geeignete Orientierung der sich bewegenden Komponenten im Verlauf des Betriebszyklus der Einrichtung aufrechterhalten. Insbesondere seitliche Lasten auf Gelenkzapfen und Kurvenroller sowie nicht axiale Drehlasten auf Gleitteile führen zu einem vorzeitigen Ausfall dieser Komponenten. Es kann festgestellt werden, daß jeder der im Stand der Technik beschriebenen Schweißpistolen, die oben erläutert wurden, gewisse Funktionsvorteile ermöglicht. Die Komponenten, die derartige Vorteile ermöglichen, können sich jedoch negativ auf die Halt­ barkeit der Schweißpistole auswirken. Beispielsweise stellt Umeda zum Ausgleich der Elektrodenklemmlast ein mit einer Feder verspanntes Gleitelement zur Ver­ fügung, das hohen (nicht axialen) Drehlasten ausgesetzt ist. Die Haltbarkeit von Umedas Schweißpistole hängt zum Teil davon ab, ob die Vorrichtung die Fähig­ keit besitzt, wiederholt Drehmomenten zu widerstehen, die jedesmal zumindest dann auf die Vorrichtung einwirken, wenn die rotierende Elektrode an dem Werkstück angebracht wird, wobei die durch die rotierende Elektrode aufge­ brachte Last daran gehindert werden muß, die Komponenten, die für den Kraft- und Bewegungsausgleich vorgesehen sind, zu überlasten. In einem weiteren Beispiel verwirklicht Waltonen das vorteilhafte Merkmal, daß verhindert wird, daß hohe Lasten auf die Steuerkurveneinrichtung, die die Bewegung und die Orientierung der sich bewegenden Elektrode steuert, einwirken. Die Konstruk­ tion der offenbarten Schweißpistole neigt jedoch dazu, die Elektroden relativ zueinander und bezüglich des Werkstücks aufgrund der Verdrehung der Struk­ turteile unter hohen Anwendungslasten falsch zu positionieren, was nachteilhaft ist für die Zapfen und Lager, die die Vorrichtung zusammenhalten.

Entsprechend wird eine haltbare Apparatur benötigt, die eine ausgeglichene Bewegung und Belastung von Kontaktpaaren, wie Widerstandsschweißelektro­ den, die in Kontakt mit dem Werkstück gebracht werden, zur Verfügung stellt, so daß die Last, die durch die Elektroden auf das Werkstück einwirkt, substan­ tiell gleich ist und den Mechanismus, der den Bewegungs- und Lastausgleich bewirkt, nicht überlastet.

Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung bereitzustellen, die auf gegenüberliegenden Seiten eines Werkstückes Kontakte herstellt und eine Kraft aufbringt, wie bei einer Widerstandsschweißeinrichtung, die zur Verwendung bei einer automatisierten Fertigungslinie angepaßt ist.

Es ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung, daß die Vorrichtung ein Paar von Kontakten umfaßt, deren Bewegung und Kraft bezüglich des Werkstückes aus­ geglichen wird.

Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, daß die Vorrichtung Verbesserungen aufweist, die ihre Steifigkeit fördern, wodurch die Genauigkeit, mit der die Vor­ richtung die Kontakte bezüglich des Werkstückes bewegt und positioniert, ge­ fördert wird.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, daß die Vorrichtung ebenfalls einen Kraftausgleich der Kontakte gegenüber dem Werkstück vorsieht und auf diese Weise die Wahrscheinlichkeit einer Verformung der Werkstücke minimiert.

Weitere Aufgaben und Vorteile dieser Erfindung werden durch die nachfolgende, detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen offen­ sichtlich.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die die gegenüberliegenden Seiten eines Werkstückes kontaktiert und darauf eine Kraft ausübt, wie z. B. bei einer Widerstandsschweißeinrichtung, die zum Gebrauch bei einer automatisierten Fertigungslinie angepaßt ist. Die Vorrichtung ist extrem steif ausgelegt, um eine exakte Bewegung und Positionierung der Kontaktpaare bezüglich des Werkstückes zu sichern. Die Bewegung eines jeden Kontakts rela­ tiv zum Werkstück sorgt für einen Spielraum zwischen dem Werkstück und den Kontakten, wenn das Werkstück eingelegt wird. Die Vorrichtung sorgt ebenfalls für einen Lastausgleich der Kontakte gegenüber dem Werkstück und somit für eine Minimierung der Wahrscheinlichkeit das Werkstück zu verformen. Ent­ sprechend ist die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung gut für das Wider­ standsschweißen von Werkstücken aus dünnem Blech, wie es für Autoka­ rosserieteile verwendet wird, geeignet.

Die kraftausübende Vorrichtung dieser Erfindung umfaßt im allgemeinen ein Rahmenelement, das auf einem Sockel mit einer ersten und einer zweiten Ach­ swelle gelagert ist, die an dem Rahmenelement angebracht sind und verschiebbar auf dem Sockel gelagert sind. Die zweite Achswelle ist mit Abstand und im we­ sentlichen parallel zur ersten Achswelle angebracht und verhindert die Drehung des Rahmenelementes um die erste Achswelle während des Betriebes der Vor­ richtung. Die Vorrichtung umfaßt weiterhin eine Einrichtung zum Vorspannen des Rahmenelementes im Abstand zu einer ersten Stellung relativ zum Sockel (z. B. in einer relativ zum Werkstück abgewandten Stellung) und in Richtung auf eine zweite Stellung bezogen auf den Sockel (z. B. eine Stellung näher am Werk­ stück). Ein verlängerbares Element und ein Bindeglied sind beide drehbar am Rahmenelement angebracht. Ein Teil des Bindegliedes steht im Eingriff mit dem Sockel, wenn das Bindeglied sich in einer ersten Drehstellung befindet und ist gelöst vom Sockel, wenn das Bindeglied sich in einer zweiten Drehstellung befin­ det. Wenn das Bindeglied mit dem Sockel im Eingriff steht, überwindet es die Vorspannkraft, die auf das Rahmenelement einwirkt, und drückt das Rahme­ nelement in Richtung oder in seine erste Stellung bezüglich dem Sockel, z. B. weg vom Werkstück. Wenn das Bindeglied vom Sockel gelöst ist, wird das Rahme­ nelement in Richtung oder in seine zweite Stellung bezüglich dem Sockel, z. B. in Richtung des Werkstückes, gedrückt. Das Rahmenelement hält einen ersten Kontakt in der Weise, daß ein Eingriff oder eine Lösung des Bindegliedes vom Sockel eine Bewegung des Kontakts weg bzw. in Richtung des Werkstückes ver­ ursacht.

Die Vorrichtung umfaßt weiterhin einen Körper der an einem ersten Drehpunkt an dem verlängerbaren Element drehbar angebracht ist, und ebenfalls drehbar an einem zweiten Drehpunkt an dem Bindeglied befestigt ist. Ein zweiter Kon­ takt ist an diesem Körper befestigt. Eine Steuerkurveneinrichtung ist an der Rahmenanordnung befestigt, um eine Bewegung des Körpers entlang einer er­ sten Bahn auszulösen, wenn das verlängerbare Element sich ausdehnt und das Bindeglied sich vom Sockel löst, so daß das Rahmenelement sich in Richtung seiner zweiten Stellung bewegt. Anschließend verursacht die Steuerkurvenein­ richtung, daß der Körper sich um den zweiten Drehpunkt am Bindeglied dreht, so daß der zweite Kontakt am Körper in Richtung des ersten Kontaktes am Rahmenelement bewegt wird.

Wie oben beschrieben, kann die Vorrichtung als Ausgleichsfeststelleinrichtung einer Nockenwippe bezeichnet werden. Ein signifikanter Vorteil der Vorrichtung dieser Erfindung ist, daß die genaue Bewegung der Kontakte zueinander unter­ stützt wird durch die Steifigkeit des Rahmenelementes, die merklich erhöht ist durch die Art und Weise in der das Rahmenelement befestigt und auf dem Sockel mit zwei separaten Achswellen gelagert ist. Die erste Achswelle lagert den Rah­ men auf dem Sockel in effektiver Weise, während die zweite Achswelle als ein Anti-Drehelement wirkt, das das Rahmenelement daran hindert sich um die er­ ste Achswelle zu drehen, wobei verhindert wird, daß sich das Rahmenelement in einer Weise verdreht, die die Präzision, mit der die Kontakte bewegt werden, verringern und die Lebensdauer der Vorrichtung aufgrund Ermüdung und Ver­ schleiß verkürzen würde.

Darüber hinaus ist das Bindeglied entsprechend der bevorzugten Aufgabenstel­ lung dieser Erfindung am Rahmenelement zwischen einem Paar von Armen, die vom Rahmen vorspringen, angebracht, wobei Verschleißplatten an dem Bindeglied im Gleitkontakt mit den Armen angebracht sind. Dadurch wird die Steifigkeit des Bindegliedes und der Mittelteilanordnung deutlich erhöht, was wiederum die Präzision mit der die Kontakte aufeinanderzubewegt werden, als auch die Lebensdauer der Vorrichtung fördert.

Im nachfolgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand der beige­ fügten Zeichnungen beschrieben:

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Widerstandsschweißeinrichtung oder Pis­ tole in Überinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform dieser Er­ findung;

Fig. 2 ist eine Draufsicht der Schweißeinrichtung von Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Seitenansicht des Befestigungsrahmens der Schweißpistole aus Fig. 1;

Fig. 4 ist eine Unteransicht des Befestigungsrahmens entlang der Linie 4-4 in Fig. 3;

Fig. 5 ist eine Draufsicht des Befestigungsrahmens in Fig. 3;

Fig. 6 ist eine Vorderansicht der Schweißeinrichtung aus Fig. 1; und

Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht des Befestigungsrahmens entlang der Linie 7-7 in Fig. 3.

Mit Verweis auf die Fig. 1 und 2 wird eine Ausgleichsfeststelleinrichtung einer Nockenwippe in Übereinstimmung mit der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Vor der Beschreibung einzelner Detaile der Erfindung ist festzustellen, daß die Erfindung in ihrer Anwendung nicht auf die spezielle Konstruktion und Anordnung der bevorzugten Ausführungsform be­ grenzt ist, die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist, da die Erfindung in anderen Ausführungsformen oder in anderer Art und Weise durch und ausge­ führt werden kann. Es ist ebenso selbstverständlich, daß die hier verwendeten Ausdrucksweisen und Bezeichnungen zum Zweck der Offenbarung der bevor­ zugten Ausführungsform verwendet werden und keine Einschränkung darstel­ len. Die offenbarte bevorzugte Ausführungsform stellt die Anwendung der Er­ findung beim Widerstandsschweißen dar. Ein Durchschnittsfachmann wird leicht erkennen, daß die Erfindung als Klammer, Lochwerkzeug oder Umfor­ meinrichtung benutzt werden kann.

Wie am besten in Fig. 1 zu sehen, umfaßt die Widerstandsschweißpistole 10 mit ausgleichender Wippe ein Paar Elektrodenspitzen 15, die an einer oberen Elek­ trodenstütze 20 und einer unteren Elektrodenstütze 25 angebracht sind. Die Schweißpistole 10 funktioniert so, daß die Elektrodenspitzen 15 in Richtung des Werkstückes W und davon wegbewegt werden, wobei in Fig. 1 das Werkstück mit gegenüberliegenden Seiten in Kontakt mit den Elektrodenspitzen 15 gezeigt ist. Die Schweißpistole 10 umfaßt einen Befestigungsrahmen 12 mit einer allge­ mein kastenförmigen Konstruktion, der eine geeignete Sockelplatte 14 mit ent­ sprechenden Einrichtungen hat, um die Einheit auf irgendeiner gewünschten Tragstruktur (nicht gezeigt) in Position zu bringen. Wie am besten in den Fig.­ 3 bis 5 sowie 7 zu sehen, umfaßt der Befestigungsrahmen 12 zwei nor­ malerweise parallele Seitenplatten 16a und 16b, die durch Abstandshalter 18 und 22, die zwischen den Seitenplatten 16a und 16b in zueinander gegenüberliegen­ der Anordnung angebracht sind, getrennt werden. Die Seitenplatten 16a und 16b werden an den Abstandshaltern in irgendeiner geeigneten Weise befestigt, wie beispielsweise durch die gezeigten Schrauben. Jeder der Abstandshalter 18 und 22 hat eine obere Öffnung 24 und eine untere Öffnung 26. Die obere Öffnung 24 im Abstandshalter 18 ist eine Durchgangsbohrung, während die obere Öffnung 24 im Abstandshalter 22 eine Blindbohrung ist. Eine ähnliche Anordnung ist für die untere Öffnung 26 vorgesehen. Die obere Öffnung 24 nimmt die Haupttrag- und Führungswelle 28 auf, während in die untere Öffnung 26 eine Anti- Drehwelle 30 für eine nachfolgend beschriebene Bestimmung befestigt ist. Si­ cherungsbolzen werden am Ende des Abstandshalters 24 angebracht, um die Haupttrag- und Führungswelle 28 und die Anti-Drehwelle 30 in der oberen und unteren Öffnung 24 und 26 der Abstandshalter 18 und 22 zu sichern.

An der Sockelplatte 14 ist eine Grundplatte 14a befestigt, wie dies leichter in Fig. 7 zu sehen ist. Ein aufrecht stehender Anteil 32 der Grundplatte 14a er­ streckt sich zwischen den zwei Seitenplatten 16a und 16b senkrecht in die Aussparungen 17a und 17b, die in den Seitenplatten 16a und 16b vorgesehen ist. Die oberen Lager 34a und 34b nehmen die Haupttrag- und Führungswelle 28 auf, während die unteren Lager 36a und 36b die Anti-Drehwelle 30 aufnehmen, so daß der Befestigungsrahmen 12 relativ zur Grundplatte 14a und seinem ver­ bundenen senkrechten Teil 32 gleiten kann, wobei die Bewegung des Befes­ tigungsrahmens 12 durch die Abstandshalter 18 und 22 begrenzt ist, während die unteren und oberen Lager 34a und 34b bzw. 36a und 36b den senkrechten Anteil 32 auf der Haupttrag- und Führungswelle 28 und Anti-Drehwelle 30 führen und tragen. Wie auf die Fig. 4 und 7 weist, zeigen der Boden der Grundplatte 14a weist eine längliche Durchgangsöffnung 38 entlang seiner gesamten Länge auf. Innerhalb der länglichen Durchgangsöffnung 38 ist ein Schlitten 40 angebracht, der an dem Unterbau 14a in irgendeiner geeigneten Weise befestigt ist, wie z. B. mit einer Kappe 42, die über Bolzen 44 an der Grundplatte 14a angebracht ist. Eine Einstellschraube 46 ist über die Kappe 42 am Schlitten 40 befestigt, um für eine Einstellung des Schlittens 40 relativ zur Grundplatte 14a und dem senk­ rechten Anteil 32 zu sorgen, wie in Fig. 4 gezeigt. Die Einstellung wird weiter­ hin angepaßt durch die Verwendung von einem Paar Langlöchern im Schlitten 40. In jedem Langloch 48 ist eine Zwischenlagscheibe 50 angebracht, die mit der Grundplatte 14a verbunden ist, so daß die Einstellung des Schlitten 40 innerhalb der Durchgangsöffnung 38 und im Bezug auf die Grundplatte 14a und die Sockelplatte 14 begrenzt ist.

Wie in den Fig. 1, 3 und 4 gezeigt, endet der Schlitten 40 an dem der Kappe 42 gegenüberliegenden Ende in einem Gabelkopf 52 mit einem dazwischen befestigten Roller 54, dessen Zweck nachfolgend beschrieben wird. Der Befes­ tigungsrahmen 12 ist bezüglich der Grundplatte 14a und dem senkrechten Teil 32 mit Hilfe von zwei Schrauben 56, die in Gewindebohrungen 58 am Ende des senkrechten Teils 32 in Nähe des Abstandshalters 22 befestigt sind, vorgespannt. Durchsteckbohrungen 60 sind im Abstandshalter 22 vorgesehen, um den Schrauben eine weg von dem senkrechten Teil 32 der Grundplatte 14a weg gerichteten Bewegung zu ermöglichen. Eine Schraubenfeder 62 ist an jeder der Schrauben 56 zusammen mit der aufgeschraubten Haltemutter 64 angebracht, so daß die Schraubenfedern 62 zwischen dem Abstandshalter 22 und den Haltemut­ tern 64 zusammengedrückt werden, wobei der Befestigungsrahmen 12 in Vor­ wärtsrichtung zum Werkstück W (in Fig. 1) und der Abstandshalter 22 in Rich­ tung des senkrechten Teils 3 gedrückt werden.

Die Seitenplatten 16a und 16b enden in nach oben verlängerten Teilen oder Ar­ men 16c und 16d, wie in den Fig. 1, 2, 3 und 5 gezeigt ist. Fig. 1 zeigt eine Distanzbuchse 66, die zwischen den Armen 16c und 16d angebracht ist und an der ein Ende des Verbindungsarmes 70 eines zweifach wirkenden Luftzylinders 72 angebracht ist. Die nach oben verlängerten Arme 16c und 16d weisen bei 74 eine Öffnung auf, um einen Gelenkzapfen 76 aufzunehmen, der sich in der Dis­ tanzbuchse 66 befindet. Das rückwärtige Ende des Verbindungsarmes 70 ist ebenfalls bei 78 mit einer Öffnung versehen, um die Distanzbuchse 66 aufzunehmen, die es dem Verbindungsarm 70 ermöglicht, sich um den Ge­ lenkzapfen 76 zu drehen. Ein Stutzenansatz 82 erstreckt sich axial vom rück­ wärtigen Ende des Luftzylinders 72 in eine Aussparung 84 im Verbindungsarm 70. Das hintere Ende des Zylinders 72 ist an den nach oben verlängerten Teilen der Arme 16c und 16d mit Hilfe des Verbindungsarmes 70, der Aussparung 84 und des Stutzenansatzes 82 mit Schrauben 86 festgeschraubt.

Wie die Fig. 1, 2 und 6 zeigen, ist an der Vorderseite des Luftzylinders 72 am vorderen Ende einer Kolbenstange 90 ein Gabelkopf 88 angebracht, indem ein Stutzenansatz 92 (siehe Fig. 2) an der Kolbenstange 90 in einer Öffnung 94 des Gabelkopfes 88 aufgenommen und darin mit Schrauben ähnlich zu der Anord­ nung an der Rückseite der Kolbenstange mit dem Verbindungsarm 70 gesichert ist, wie dies aus dem Stand der Technik gut bekannt ist. Die Aussparungen 84 und 94 sind zweckmäßigerweise nicht mit einem Gewinde versehen, um eine ungehinderte Ausrichtung des Luftzylinders 72 und der damit verbundener Me­ diumeingabeöffnungen zu ermöglichen. Demgemäß kann der Luftzylinder 72 bei der Installation ausgerichtet werden, um die radiale Ausrichtung der Medium- Versorgungsleitungen anzupassen. Der Verbindungsarm 70 hat auch eine Isoliermuffe 85, die in der Aussparung 84 angebracht ist und eine Isolierscheibe 87, um den Luftzylinder 72 elektrisch zu isolieren. Eine ähnliche Isoliermuffe und Isolierscheibe werden in der Aussparung 94 benutzt, die die Vorderseite der Kolbenstange 90, d. h. den Stutzenansatz 92, aufnimmt, sowie in der Aussparung 98 einer nach vorne gerichteten Verlängerung 96 des Gabelkopfes 88.

Die nach vorne gerichtete Verlängerung 96 umschließt eine Aussparung 98, die einen Gelenkzapfen 100 aufnimmt, der in einem Teil eines Gabelkopfes 102 des Anschlags 103 angebracht ist, wobei das obere Teil der Elektrodenstütze 20 an einem Ende davon befestigt ist. Der Gabelkopfteil 102 des Anschlags 103 hat drei Öffnungen 104, 106 und 108. Die obere Öffnung 104 befindet sich in Ver­ längerung der Aussparung 98 des Gabelkopfes 88 zur Aufnahme des Ge­ lenkzapfens 100 um den Anschlag 103 in einer drehbaren Anordnung hin­ sichtlich des Gabelkopfes 88, der an der Kolbenstange 90 des Luftzylinders 72 befestigt ist, sicher anzubringen. Geeignete Muffen und Abstandshülsen sind am Gelenkzapfen 100 angebracht, um ein isoliertes reibungsfreies Drehen des Anschlags 103 bezüglich des Gabelkopfes 98 zu ermöglichen, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die mittlere Öffnung 106 im Gabelkopfteil 102 des Anschlags 103 nimmt einen Gelenkzapfen 110 auf, der in einem Preßsitz in der Öffnung 106 sitzt, wobei ein Ende davon über die äußere Fläche des Gabelk­ opfes 102 hinausragt. Der Zweck dafür wird nachfolgend beschrieben. Wie am besten in den Fig. 1 und 6 zu sehen ist, ist die untere Öffnung 108 auf die Öffnung 114 des Bindegliedes 116 ausgerichtet, das zwischen den Seitenplatten 16a und 16b befestigt ist und das am gegenüberliegenden Ende 118 mit Hilfe eines mit Muffen versehenen Gelenkzapfens 119, der an die Seitenplatten 16a und 16b angebracht ist, an diesen befestigt ist. Das Bindeglied 116 dreht sich um die Gelenkzapfenverbindung mit den Seitenplatten 16a und 16b, wenn der Luftzylinder von einer Anfangsposition in eine Endposition bewegt wird.

Wie oben gezeigt, ist in die mittlere Öffnung 106 ein Gelenkzapfen 110 einge­ baut, der über den Gabelkopfteil 102 des Anschlags 103 hinausragt. Wie in den Fig. 1 und 6 gezeigt wird, ist ein Nockenroller 120 am Gelenkzapfen 110 befestigt. Dieser erstreckt sich in eine Führungsschiene 121 der Nockenplatte 122, die an der Seite der Seitenplatte 16a angebracht ist. Alternativ kann die Nockenplatte 122 an der Seitenplatte 16b angebracht werden. In solch einem Fall würde der Nockenroller 120 vom Gabelkopfteil 102 des Anschlags 103 in die ent­ gegengesetzte Richtung sich erstrecken, so daß er in die Führungsschine 121 der Nockenplatte 122 hineinragt. Ob die Nockenplatte 122 an der Seitenplatte 16a oder 16b angebracht ist, beeinflußt in keiner Weise die Funktionsweise der Ausgleichsnockenwippe der Widerstandsschweißpistole 10.

Das Bindeglied 116 ist über einen Gelenkzapfen 124, der in der unteren Öffnung 108 des Gabelkopfteiles 102 des Anschlags 103 befestigt ist, und über eine geeignete Buchse, die in der Öffnung 128 des Bindegliedes 116 befestigt ist, an einem Ende des Anschlags 103 angebracht, so daß eine Drehung des Bindegliedes 116 bezüglich des Anschlags 103 sowie der Seitenplatten 16a und 16b ermöglicht wird. Oberhalb des Gelenkzapfens 124 ist an einem Ende des Bindegliedes 116 eine Nut 140 ausgebildet, um den Nockenroller 120 zu stützen, wenn der Roller 120 sich innerhalb des gewölbten Teils 121a der Führungsschine 121 bewegt. Das entgegengesetzte Ende 118 des Bindegliedes 116 hat ebenfalls eine Öffnung 129, in der ein mit einer Buchse versehener Gelenkzapfen 119 befestigt ist, der sich in die Öffnungen in den Seitenplatten 16a und 16b erstreckt. Da das Bindeglied 116 sich bezüglich der Seitenplatten 16a und 16b dreht, wird wiederum eine geeignete Buchsenanordnung benutzt, um die Drehbewegung des Bindegliedes 116 bezüglich des Gelenkzapfens 124 und des mit einer Buchse versehenen Ge­ lenkzapfens 119 anzupassen. Entsprechend einem bevorzugten Gesichtspunkt dieser Erfindung, beinhaltet das Bindeglied 116 ein Paar Verschleißplatten 138 an gegenüberliegenden Oberflächen, wobei jede Verschleißplatte 138 im Gleitkontakt mit einer der Seitenplatten 16a und 16b sich befindet. Die Ver­ schleißplatten 138 unterstützen die Steifigkeit der Schweißpistole 10 durch Minimierung der lateralen Bewegung des Bindegliedes 116 bezüglich der Seiten­ platten 16a und 16b und damit des Befestigungsrahmens 12. Geeignete ver­ schleißfeste Opfermaterialien für die Verschleißplatten 138 sind bekannt, wobei die bevorzugten Verschleißplatten 138 aus verschleißfestem Plastikmaterial ge­ formt werden.

Wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist, besitzt das Bindeglied ein nach unten verlängertes Hebelteil 130 am gegenüberliegenden Ende 118, das wenn das Bindeglied 116 sich dreht, in Kontakt mit dem Roller 54 kommt, der am Gabelkopf 52 am vorderen Ende des Schlittens 40 angebracht ist. Wenn das Bindeglied 116 im Uhrzeigersinn gedreht wird, drückt das Bindeglied 116 den Befestigungsrahmen 12, damit er sich entgegen der Vorspannung der Schraubenfed­ ern 62 vom Werkstück W wegbewegt (nach rechts in Fig. 1). Dies ist eine Folge davon, daß das nach unten verlängerte Hebelteil 130 gegen den Roller 54 drückt, dessen Stellung im Bezug auf die Grundplatte 14a durch die Einstellschraube 46 fixiert ist, wie es oben beschrieben ist. Entsprechend bewegt sich der Befestigungsrahmen 12 in Bezug auf die Grundplatte 14a in einer linearen Richtung entlang der Haupttrag- und Führungswelle 28, der Anti-Drehwelle 30 und dem Schlitten 40, wobei das durch das Bindeglied 116 ausgelöst wird, das gegen die Vorspannung der durch die Schraubenfedern 62 erzeugten Federkraft arbeitet. Wenn das nach unten verlängerte Hebelteil 130 vom Roller 54 gelöst ist, kann der Befestigungsrahmen 12 bezüglich dem senkrechten Teil 32 und der Grund­ platte 14a gegenüber der Vorspannung der Schraubenfedern 62 sich bewegen. Auf diese Weise entsteht der Kontakt der Elektrodenspitze 15 mit dem Werk­ stück W anfänglich nur unter der Kraft der Schraubenfedern 62, wobei die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung des Werkstückes W reduziert wird, die andererseits von einer hohen exzentrischen Last auftreten könnte.

Die untere Elektrodenstütze 25 ist zwischen den Seitenplatten 16a und 16b befestigt, so daß eine Befestigung für eine untere Elektrodenhalteanordnung 27 mit entsprechenden Vorrichtungen für Isolierung, Kühlung und Energiever­ sorgung der Elektrode, wie sie aus dem Stand der Technik gut bekannt sind, vorgesehen ist. Die untere Elektrodenhalteanordnung 27 ist an der unteren Elektrodenstütze 25 so befestigt, daß sich die Elektrodenspitze 15 nach vorne in Richtung des Werkstücks W erstreckt. In ähnlicher Weise ist ein Elektrodenhal­ ter oder eine Klemme 21 an dem unteren Teil des Anschlags 103 befestigt, wobei die Elektrodenspitze 15 sich davon ausgehend erstreckt, und der Anschlag die obere Elektrode mit geeigneter Energie, Kühlung und Isolierung versorgt. Eine an der Außenseite befindliche Oberfläche 136 des Bindeglieds 116 kommt auf der oberen Oberfläche der unteren Elektrodenstütze 25 zu liegen, wenn das Bindeglied 116 in seine äußerste, gegen den Uhrzeigersinn gerichtete Stellung dreht, wie nachfolgend beschrieben werden wird.

Betriebsbeschreibung

Der Betrieb der ausgleichenden Nockenwippe der Widerstandsschweißpistole 10 wird nun beschrieben, wobei damit begonnen wird, daß die Kolbenstange 90 vollkommen in den Luftzylinder 72 zurückgezogen ist, und bei dem der Anschlag 103 in der obersten Stellung ist und um den Gelenkzapfen 100, der sich in der oberen Öffnung 104 des Mittelstücks 103 befindet, gedreht ist. Das Bindeglied 116 befindet sich in seiner am weitesten im Uhrzeigersinn befindlichen Position, wie in den gestrichelten Linien der Fig. 1 gezeigt, und das nach unten ver­ längerte Hebelteil 130 ist in seine am weitesten nach vorne gerichtete Stellung bewegt, wobei es in den Roller 54 und den angeschlossenen Schlitten 40 eingreift, um den Befestigungsrahmen 12 entgegen der Kraft der Schraubenfeder 62 aus dem Bereich, in dem das Werkstück W aufgenommen wird, wegzuschieben. Der Nockenroller 120 ist in der Nut 140 des Bindeglieds 116 gelagert, so daß das Gewicht des Anschlages 103 nicht über die Führungsschiene 121 vom Roller 120 getragen wird.

Ausgehend von dieser Stellung wird, nachdem das Werkstück W mit einem Teil zwischen den Elektrodenspitzen 15, wie in Fig. 1 gezeigt, in Position gebracht worden ist, ein Druckmedium (wie etwa Luft) am rechten Ende des Luftzylinders 72 eingebracht. Dies verursacht eine Bewegung der Kolbenstange 90 nach links, wie in Fig. 1 zu sehen, in Bezug auf den Luftzylinder 72. Der Gabelkopf 88 bewegt sich mit der Kolbenstange 90 vorwärts, wobei sich der Anschlag 103 auf­ grund der Verbindung mitbewegt. Da der Nockenroller 120, der am Ge­ lenkzapfen 110 angebracht ist, durch die Nut 140 im Bindeglied 116 gestützt wird und durch die Führungsschiene 121 in der Nockenplatte 122 geführt wird, folgt der Nockenroller 120 der oberen/vorderen Oberfläche des gewölbten Teils 121a der Führungsschiene 121 und beginnt, den Anschlag 103 abzusenken. Zur gleichen Zeit beginnt das Bindeglied 116 sich entgegen dem Uhrzeigersinn zu einem Punkt zu bewegen, wo sich das nach unten erstreckende Hebelteil 130 von dem Roller, der an dem Schlitten 40 angebracht ist, löst. Wenn dies geschieht, ist es dem Befestigungsrahmen 12 möglich, nach vorne zu gleiten und der untere Elektrodenhalter 27 und die darin befindliche Elektrodenspitze 15 werden durch die Vorspannung der Schraubenfedern 72 bewegt, so daß sie mit einer Seite des Werkstücks W in Kontakt kommen.

Da der Nockenroller 120 fortfährt, dem gewölbten Teil 121a der Führung­ sschiene 121 zu folgen und die Kolbenstange 90 sich weiterhin ausdehnt, behält der Anschlag 103 seine nach unten gerichtete Bewegung bei, bis der Nockenroller 120 das untere Ende des gewölbten Teils 121a der Führungsschiene 121 erreicht. Gleichzeitig setzt die äußere Oberfläche 136 des Bindeglieds 116 auf der unteren Elektrodenstütze 25 auf. Nachdem die äußere Oberfläche 136 des Bindeglieds 116 auf der unteren Elektrodenstütze 25 aufgesetzt hat, hat der Roller 120 seine Bewegungsgrenze entlang dem gewölbten Teil 121a der Führungsschiene 121 erreicht und die Schlußbewegung des Anschlages 103 ist vollständig auf eine Schwenk- oder Drehbewegung um den Gelenkzapfen 124 beschränkt, der in der unteren Öffnung 108 angebracht ist, wobei die Drehbewegung die untere Elek­ trodenstütze 20 in die Stellung gegenüber dem Werkstück W schwenkt. Während dieser Zeit verläßt der Nockenroller 120 die Nut 140 im Bindeglied 116 und bewegt sich im Querteil 121b der Führungsschiene 121, während die Kolben­ stange 90 vollkommen ausgefahren wird, um die notwendige Kraft auf das Werk­ stück W aufzubringen, während die Schweißung gemacht wird. Die fortgesetzte Einführung eines Druckmediums in das rechte Endstück des Luftzylinders 72 erzeugt den notwendigen Druck auf die Elektrodenspitzen 15 und das Werkstück W, um eine Schweißung auszuführen. Es ist von Bedeutung, daß keine Schweißlast durch den Nockenroller 120 in der Führungsschiene 121 übertragen wird, da die äußere Oberfläche 136 des Bindeglieds 116 auf der unteren Elektro­ denstütze 25 aufgesetzt hat, so daß die gesamte Schweißlast über den Ge­ lenkzapfen 124, der in der unteren Öffnung 108 des Gabelkopfteils 102 des Anschlags 103 befestigt ist, sowie über den vorderen Teil des Bindeglieds 116 und des mit einer Buchse versehenen Gelenkzapfens 119 übertragen wird.

Entsprechend einem besonderen Aspekt der Erfindung verhindert die Anti- Drehwelle 30 während dem Ausfahren der Kolbenstange 90 und der Bewegung des Befestigungsrahmens 12 auf der Grundplatte 14a den Befestigungsrahmen 12 daran, um die Führungswelle 28 zu drehen, und die Führungswelle 28 und die Anti-Drehwelle 30 verhindern gemeinsam, daß der Befestigungsrahmen 12 in so einem Ausmaß verschoben und verdreht wird, daß die Elektrodenspitzen 15 aus ihrer fluchtenden Anordnung zueinander und aus ihrer vorgesehenen Kon­ taktposition mit dem Werkstück W verschoben werden. Weiterhin wird die Anordnung des Anschlags 103 relativ zum Befestigungsrahmen 12 und zum Werkstück W durch die Präzision begünstigt, mit der das Bindeglied 116 sich bezüglich des Befestigungsrahmens 12 bewegt, wobei dies das Ergebnis der Ver­ schleißplatten 138 ist, die eine Verdrehung des Bindeglieds 116 zwischen den Seitenplatten 16a und 16b verhindern. Das endgültige Resultat ist eine deutliche Erhöhung der Steifigkeit der Schweißpistole 10, wodurch die Präzision im Be­ trieb und die Lebensdauer gesteigert werden. Darüber hinaus entsteht während der Bewegung der Elektrodenspitzen 15 in Richtung des Werkstücks W zu keiner Zeit eine übermäßig hohe Kraft auf das Werkstück W, die das Werkstück W ver­ formen würde, da während dieser Bewegung der Befestigungsrahmen 12 unter dem Einfluß der Vorspannung der Schraubenfedern 62 gleitet. So wird, wenn der untere Elektrodenhalter 27 und seine darin befindliche Spitze 15 zum ersten Mal das Werkstück W kontaktieren, nur eine sehr kleine Kraft durch die Schrauben­ federn 62 ausgeübt, und eine Ausgleichskraft zur Vorspannung der Federkraft wird zwischen der oberen und unteren Elektrodenspitze 15 aufgebracht, wenn der obere Elektrodenhalter 21 anschließend in Kontakt mit dem Werkstück W gelangt. Diese Ausgleichskraft wird über die obere Elektrodenstütze 20, den Anschlag 103, den Gabelkopf 88, die Kolbenstange 90, den Luftzylinder 72 und die nach oben verlängerten Teile 16c und 16d, die am Befestigungsrahmen 12 angebracht sind, übertragen, so daß keine Möglichkeit besteht, ein dünnes Werk­ stück W zu verformen, wenn die Elektrodenspitzen 15 in Kontakt damit kom­ men. Dieser Mechanismus ist von großer Bedeutung, wenn die Vorrichtung als Schweißpistole für sehr dünne Werkstückstrukturen verwendet wird, da jede Biegung oder Verformung des Werkstücks ein dauerhaftes Verziehen und eine ungenügende Schweißung bzw. Produkt verursachen könnten. Entsprechend wird der Druckausgleich bei einer Vorrichtung ausgeführt, bei der das Werkstück W gefaßt wird, um Verformung oder Schaden am Werkstück W während des er­ sten Kontakts der Elektrodenspitzen 15 mit dem Werkstück W zu vermeiden sowie die Ausführung einer geeigneten Schweißung zu ermöglichen.

Mit Hilfe des Druckausgleichsmerkmals werden die Elektrodenspitzen 15, unab­ hängig von der exakten Position des Werkstücks W beim ursprünglichen Ein­ bringen in die Halterung, immer auf beiden Seiten des Werkstücks W angegli­ chen, ohne einen Schaden am Werkstück zu verursachen. Üblicherweise und ent­ sprechend dem Zweck wird das Werkstück W zu Beginn in die Halterung einge­ bracht, wobei eine Seite davon so nahe wie möglich an den unteren Elektroden­ halter 27 und die darin befindliche Spitze 15 gebracht wird, so daß eine geringe Bewegung dieser Elektrodenspitze 15 stattfindet, wenn das Druckmedium in das rechte Ende des Luftzylinders 72 eingebracht wird, um den oberen Elektroden­ halter 21 in Position zu bringen. Bei einem großen Werkstück W, das gleichzeitig bei einer sehr großen Anzahl von Punkten mit einer Serie von Gruppen der gezeigten Schweißvorrichtung 10 geschweißt werden soll, ist es jedoch schwierig, daß jede der verschiedenen Elektrodenspitzen 15 am Anfang in die gleiche Posi­ tion in Bezug auf das Werkstück gesetzt wird. So kann das Werkstück W bezüglich seiner Dimension bei verschiedenen Punkten an seinem Umfang schwanken, die verschiedenen Schweißeinheiten können zueinander in einer longitudinalen Richtung verschoben sein und die verschiedenen Elektroden­ spitzen 15 können zu jeder Zeit in einem unterschiedlichen Maß oder Grad ab­ getragen sein. Wie oben beschrieben, beeinflussen diese verschiedenen Faktoren nicht den Betrieb der Vorrichtung, da das Druckausgleichsmerkmal erhalten bleibt, unabhängig von der exakten Startposition von jeder der Elektroden­ spitzen 15 und der mit ihnen verbundenen Haltern. So werden die Kräfte der Schraubenfedern 62, egal welche exakte Startposition eine Elektrodenspitze 15 bezüglich des Werkstücks W auch hat, sobald das Medium in den Luftzylinder 72 eingebracht wird, den Befestigungsrahmen 12 in einer Position vorspannen, in der der untere Elektrodenhalter 27 und die darin angebrachte Spitze 15 unter dem Einfluß der Federkraft mit dem Werkstück W leicht verrastet.

Wie vorher bemerkt, wirkt die Vorspannung des Befestigungsrahmens 12 durch die Schraubenfedern 62 nicht, bis das Druckmedium in den Luftzylinder 72 eingeführt wird, da das nach unten verlängerte Hebelteil 130 des Bindeglieds 116 mit dem Roller 54 und dem verbundenen Schlitten 40 verrastet ist, um eine Bewegung des Befestigungsrahmens 12 durch eine derartige Verspannung zu verhindern. Die Anordnung des Rollers 54 kann durch Einstellung der Ein­ stellschraube 46 verändert werden, so daß durch diese Einstellung die Startposi­ tionen der Elektroden 15 oder deren Abstände verändert werden können, um die Bedingungen an die spezielle Anwendung anzupassen.

Obwohl die Erfindung an einem Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben worden ist, ist es klar, daß andere Formen entsprechend der Er­ findung durch einen Fachmann verwirklicht werden können.

Claims (20)

1. Vorrichtung (10) zum Kontaktieren und Aufbringen von Kraft auf gegenüberliegende Seiten eines Werkstücks (W), wobei die Vorrichtung um­ faßt:
eine Grundplatte (14a);
ein Rahmenelement (12), das auf der Grundplatte gelagert ist;
eine erste und eine zweite Welle (28, 30), die an dem Rahmenelement (12) befestigt sind und verschiebbar auf der Grundplatte (14a) gelagert sind, wobei die zweite Welle (30) im Abstand und im wesentlichen parallel zur er­ sten Welle (28) angebracht ist und die zweite Welle (30) die Drehung des Rahmenelements (12) um die erste Welle (28) verhindert;
Einrichtungen (62) zum Vorspannen des Rahmenelements (12) den Ab­ stand von einer ersten Position bezüglich der Grundplatte (14a) und in Richtung auf eine zweite Stellung bezüglich der Grundplatte (14a);
ein verlängerbares Element (72), das drehbar an dem Befestigungsrahmen (12) befestigt ist;
ein Bindeglied (116), das drehbar an dem Befestigungsrahmen (12) befestigt ist, so daß es eine erste Drehstellung und eine zweite Drehstellung hat, wobei das Bindeglied (116) ein Teil (130) aufweist, das mit der Grundplatte (14a) im Eingriff steht, wenn das Bindeglied (116) sich in der ersten Drehstellung befindet, so daß die Vorspanneinrichtungen (62) überwunden werden und der Befestigungsrahmen (12) in Richtung seiner ersten Stel­ lung gegenüber der Grundplatte (14a) gedrückt wird; und wobei das Teil (130) des Bindeglieds (116) von der Grundplatte (14a) gelöst ist, wenn das Bindeglied (116) sich in der zweiten Drehstellung befindet, so daß die Vor­ spanneinrichtungen (62) das Rahmenelement (12) in Richtung der zweiten Stellung bezüglich der Grundplatte (14a) drücken;
einen Körper (103), der an einem ersten Drehpunkt (100) drehbar an dem verlängerbaren Element (72) befestigt ist und an einem zweiten Drehpunkt (124) an dem Bindeglied (116) drehbar befestigt ist;
ein erster Kontakt (15), der an dem Rahmenelement (12) befestigt ist;
ein zweiter Kontakt (15), der an dem Körper (103) befestigt ist; und
Steuerkurveneinrichtungen (120, 121), die an dem Rahmenelement (12) befestigt sind, um den Körper (103) dazu zu bringen, entlang einer ersten Bahn (121a) sich zu bewegen, wenn das verlängerbare Element (72) sich ausdehnt und wenn ein Teil (130) des Bindesglieds (116) sich von der Grundplatte (14a) löst, so daß das Rahmenelement (12) in Richtung seiner zweiten Position bewegt wird, wobei anschließend die Steuerkurveneinrich­ tungen (120, 121) dazu führen, daß der Körper (103) sich um den zweiten Drehpunkt (124) dreht, so daß der zweite Kontakt (15) in Richtung des er­ sten Kontakts (15) bewegt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor­ spanneinrichtungen (62) das Rahmenelement (12) von dem Werkstück wegdrücken, wobei die zweite Stellung des Rahmenelements eine Stellung näher zum Werkstück ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (14a) ein einstellbares Element (40) umfaßt, das an der Grundplatte einstellbar befestigt ist, wobei das einstellbare Element (40) eine Lagerbuchse (54) hat und ein Teil (130) des Bindeglieds (116) in die Lagerbuchse (54) des einstellbaren Elements (40) eingreift und sich daran löst, wenn das Bindeglied (116) zwischen der ersten und zweiten Drehstel­ lung gedreht wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor­ richtung weiterhin ein Halteelement umfaßt, an dem das Grundplattenele­ ment befestigt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor­ richtung weiterhin Einrichtungen zur einstellbaren Befestigung der Grundplatte (14a) an das Halteelement umfaßt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die zweite Welle (30) näher am Halteelement befindet als die erste Welle (28).

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor­ richtung weiterhin ein Verschleißelement (138) umfaßt, das an dem Bindeglied (116) befestigt ist und in Gleitkontakt mit dem Rahmenelement (12) steht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindeglied (116) drehbar an dem Rahmenelement (12) mit einem Zapfenelement (119) befestigt ist, wobei ein Teil (130) des Bindeglieds (116) und der zweite Drehpunkt (124) des Bindeglieds (116) an entgegengesetzten Seiten des Zapfelements (119) angebracht sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor­ richtung weiterhin Einrichtungen umfaßt, die die Drehung des Bindeglieds (116) in Bezug auf das Rahmenelement (12) begrenzen, nachdem ein Teil (130) des Bindesglieds (116) von der Grundplatte (14a) gelöst ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor­ richtung eine Schweißvorrichtung zum Kontaktieren gegenüberliegender Seiten eines Werkstücks zum Schweißen des Werkstücks darstellt.

11. Vorrichtung zum Kontaktieren und Aufbringen von Kraft auf gegenüber­ liegende Seiten eines Werkstücks, wobei die Vorrichtung umfaßt:
einen Rahmen (12) mit einem inneren Bereich;
eine erste und eine zweite Welle (28, 30), die innerhalb des inneren Bereichs befestigt sind, wobei die zweite Welle (30) im Abstand zu und im wesentli­ chen parallel zur ersten Welle (28) angebracht ist;
ein Sockel (14) mit einem ersten, dem Rahmen benachbarten Teil und einem zweiten Teil, der sich in den inneren Bereich des Rahmens erstreckt, wobei die erste und die zweite Welle (28, 30) verschiebbar mit dem zweiten Teil des Sockels (14) verbunden sind, so daß der Rahmen (12) verschiebbar auf dem Sockel (14) getragen wird, wobei die zweite Welle (30) sich näher am ersten Teil des Sockels (14) befindet als die erste Welle (28), und wobei die zweite Welle (30) die Drehung des Rahmens (12) um die erste Welle (28) verhindert;
Vorspanneinrichtungen (62), die den Rahmen (12) im Abstand zu einer er­ sten Stellung, die am weitesten vom Werkstück entfernt ist, und in Rich­ tung einer zweiten Stellung, die am nächsten zum Werkstück liegt, ver­ spannen;
ein verlängerbares Element (72), das drehbar an dem Rahmen (12) ange­ bracht ist;
ein Bindeglied (116), das drehbar am Rahmen (12) befestigt ist, so daß es eine Drehachse, eine erste Drehstellung und eine zweite Drehstellung auf­ weist, wobei das Bindeglied (116) einen ersten Teil (130) aufweist, der im Eingriff mit dem Sockel (14) steht, wenn das Bindeglied (116) sich in der er­ sten Drehstellung befindet, so daß die Vorspanneinrichtungen (62) über­ wunden werden und der Rahmen (12) in Richtung seiner ersten Position gedrückt wird; und wobei der erste Teil des Bindeglieds (116) vom Sockel (14) gelöst ist, wenn das Bindeglied (116) sich in der zweiten Drehstellung befindet, so daß die Vorspanneinrichtung (62) den Rahmen in seine zweite Position bringen; und wobei das Bindeglied (116) einen zweiten Teil auf­ weist, der bezüglich der Drehachse entgegengesetzt zum ersten Teil ange­ bracht ist;
Einrichtungen zur Begrenzung der Bewegung des Bindeglieds (116), wenn der erste Teil des Bindeglieds von dem Sockel (14) gelöst ist;
ein Anschlagstück (103), das an dem verlängerbaren Element (72) an einem ersten Drehpunkt (100) drehbar befestigt ist und am zweiten Teil des Bindeglieds (116) an einem zweiten Drehpunkt (124) drehbar angebracht ist, wobei das Anschlagstück (103) eine daran befestigte Exzenterrolle (120) aufweist;
einen ersten an dem Rahmen (12) befestigten Kontakt (15);
einen zweiten an dem Anschlagstück (103) befestigten Kontakt (15); und
eine Nockenführung (121), die an dem Rahmen (12) befestigt ist, und mit der Exzenterrolle (120) im Eingriff steht, wobei die Nockenführung einen ersten Führungsbereich (121a) und einen zweiten Führungsbereich (121b) aufweist, und die Exzenterrolle sich in dem ersten Führungsbereich befin­ det, wenn sich das verlängerbare Element (72) ausdehnt bis später der Teil des Bindeglieds (116) sich vom Sockel (14) löst, um den Rahmen (12) in Richtung seiner zweiten Stellung zu bewegen, und die Bewegung des Bindeglieds (116) durch die Begrenzungseinrichtungen beschränkt wird, und danach sich die Exzenterrolle in dem zweiten Führungsbereich befin­ det, so daß das Anschlagstück (103) dazu gebracht wird, sich um den zweiten Drehpunkt (124) zu drehen und den zweiten Kontakt (15) in Rich­ tung des ersten Kontakts (15) zu bewegen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor­ spanneinrichtungen (62) an dem zweiten Teil des Sockels (14) zwischen der ersten und zweiten Welle (28, 30) befestigt sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindeglied (116) Einrichtungen (140) umfaßt, die den Exzenterroller (120) aufnehmen, wenn der Exzenterroller sich innerhalb des ersten Führungsbereichs (121a) befindet, wobei die Aufnahmeeinrichtungen dem Exzenterrolle ermöglichen, sich von den Aufnahmeeinrichtungen zu lösen, wenn der Exzenterroller sich durch den zweiten Führungsbereich (121b) der Nockenführung (121) bewegt, während­ dessen sich das Anschlagstück (103) um den zweiten Drehpunkt (124) dreht.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (14) ein einstellbares Element (40) umfaßt, das anpaßbar mit dem Sockel (14) verbunden ist, wobei das einstellbare Element (40) ein Lagerelement (54) umfaßt und der erste Teil des Bindeglieds (116) mit dem Lagerelement des einstellbaren Elements (40) verrastet und da­ von gelöst werden kann.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung weiterhin ein Halteelement umfaßt an dem der erste Teil des Sockelelements (14) befestigt ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (14) einstellbar an dem Halteelement über das einstellbare Element (40) befestigt ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (12) ein Paar von Armen (16a, 16b) umfaßt, die sich in Rich­ tung des Anschlagstücks (103) erstrecken, wobei das Bindeglied (116) zwischen dem Paar von Armen angebracht ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung weiterhin ein Paar Verschleißelemente (138) umfaßt, die an dem Bindeglied (116) befestigt sind, wobei jedes der Verschleißele­ mente (138) in Gleitkontakt mit einem der Arme (16a, 16b) des Rah­ mens (12) steht.

19. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Schweißeinrichtung zum Kontaktieren gegenüber­ liegender Seiten eines Werkstücks zum Schweißen dieses Werkstücks darstellt.

20. Eine Schweißvorrichtung zum Kontaktieren und Aufbringen von Kraft auf gegenüberliegenden Seiten eines Werkstücks zum Schweißen dieses Werkstücks, wobei die Schweißvorrichtung umfaßt:
einen Rahmen (12) mit einem ersten Ende, einem zweiten Ende und einem inneren Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Ende;
ein Paar von Armen (16a, 16b), die sich vom ersten Ende des Rah­ mens (12) erstrecken;
einen Sockel (14) mit einem ersten, dem Rahmen (12) benachbarten Teil und einem zweiten Teil, der sich in den inneren Bereich des Rahmens (12) erstreckt;
eine erste und eine zweite Welle (28, 30), die sich innerhalb des in­ neren Bereichs des Rahmens (12) befinden und am ersten und zweiten Ende des Rahmens (12) befestigt sind, wobei die erste und zweite Welle (28, 30) verschiebbar mit dem zweiten Teil des Sockels (14) ver­ bunden sind, so daß der Rahmen (12) verschiebbar von dem Sockel (14) getragen wird; wobei die zweite Welle im Abstand zu und im we­ sentlichen parallel zur ersten Welle (28) angeordnet ist; wobei die zweite Welle (30) näher an dem ersten Teil des Sockels (14) sich befin­ det als die erste Welle (28); und wobei die zweite Welle (30) den Rah­ men (12) daran hindert, sich um die erste Welle (28) zu drehen;
ein Gleitelement (40), das einstellbar an dem ersten Teil des Sockels (14) befestigt ist, wobei das Gleitelement (40) ein Lagerelement (54) benachbart zum ersten Ende des Rahmens (12) aufweist;
Vorspanneinrichtungen (62), die den Rahmen (12) im Abstand zu einer zurückgezogenen Position, in welcher das zweite Teil des Sock­ els (14) sich in der Nähe des ersten Endes des Rahmens (12) befindet, und in Richtung einer geöffneten Stellung verspannt, in der der zweite Teil des Sockels (14) sich in der Nahe des zweiten Endes des Rahmens (12) befindet;
Hubeinrichtungen (72), die an dem zweiten Ende des Rahmens (12) drehbar befestigt sind;
ein Bindeglied (116), das zwischen den Armen (16a, 16b) des Rahmens (12) angebracht ist, mit einem ersten und einem zweiten Ende und einem Drehpunkt (119) zwischen dem ersten und zweiten Ende, über den das Bindeglied (116) drehbar an den Armen (16a, 16b) des Rah­ mens (12) befestigt ist, wobei das Bindeglied (116) eine erste Drehposition und eine zweite Drehposition aufweist und das erste Ende des Bindeglieds (116) Begrenzungseinrichtungen aufweist; wobei das zweite Ende (130) des Bindeglieds (116) mit dem Lagerelement (54) des Gleitelementes (40) verrastet ist, wenn das Bindeglied sich in der ersten Drehstellung befindet, so daß die Vorspanneinrichtungen (62) überwunden werden und der Rahmen (12) in Richtung seiner zurückgezogenen Position gedrückt wird; und wobei das zweite Ende des Bindeglieds (116) von dem Lagerelement des Gleitelements (40) gelöst ist, wenn das Bindeglied (116) sich in der zweiten Drehstellung befindet, so daß die Vorspanneinrichtungen (62) den Rahmen (12) in Richtung seiner geöffneten Stellung drücken;
ein Paar Verschleißelemente (138), die am Bindeglied (116) befestigt sind, wobei sich jedes der Verschleißelemente (138) im Gleitkontakt mit einem der Arme (16a, 16b) des Rahmens (12) befindet;
an dem Rahmen (12) befestigte Einrichtung zur Begrenzung der Bewegung des Bindeglieds (116), wenn das zweite Ende des Bindeglieds (116) von dem Lagerelement gelöst ist;
ein Anschlagstück (103), das an einem ersten Drehpunkt (100) drehbar an den Hubeinrichtungen (72) befestigt ist und an einem zweiten Drehpunkt (124) am ersten Ende des Bindeglieds (116) drehbar angebracht ist, wobei das Anschlagstück (103) einen daran befestigten Exzenterroller (120) aufweist;
eine erste Elektrode (15), die am ersten Ende des Rahmens (12) ange­ bracht ist;
eine zweite Elektrode (15), die an dem Anschlagstück (103) befestigt ist; und
eine Nockenführung (121), die im Eingriff steht mit der Exzenterrolle (121) des Anschlagstücks (103), wobei die Nockenführung (121) einen gewölbten Teil (121a) und einen Querteil (121b) aufweist; wobei der Exzenterroller sich in dem gewölbten Teil (121a) und in den Begrenzung­ seinrichtungen (140) des Bindegliedes (116) befindet, wenn die Hubeinrich­ tungen (72) sich ausdehnen, bis später der zweite Teil des Bindegliedes (116) sich von dem Lagerelement des Gleitelementes (40) löst, um den Rahmen (12) in Richtung seiner auseinandergezogenen Position zu bewegen und die Bewegung des Bindegliedes (116) durch die Begrenzung­ seinrichtungen eingeschränkt wird; und wobei danach der Exzenterroller die Beschränkungseinrichtungen (140) verläßt und sich in dem Querteil (121b) befindet, so daß das Anschlagstück (103) dazu gebracht wird, sich um den zweiten Drehpunkt (124) zu drehen und den zweiten Kontakt (15) in Richtung des ersten Kontaktes (15) zu bewegen.