DE19946337C2 - Anordnung zur lösbaren Befestigung eines Elektrodenhalters - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur lösbaren Befestigung eines Elektrodenhalters an einer Punkt­ schweißzange nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.

Eine gattungsgemäße Anordnung ist aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Hierbei ist das Klemmele­ ment an seiner dem zylindrischen Elektrodenhalter zu­ gewandten Seite im wesentlichen rund ausgeführt und somit an die Form des Elektrodenhalters angepaßt. Die­ se runde Fläche ist mit Einkerbungen versehen, durch welche die aufgebrachte Klemmkraft an den Elektroden­ halter übertragen und dieser so möglichst fest mit der Punktschweißzange verbunden werden soll.

Bei dieser bekannten Anordnung tritt jedoch der Nach­ teil auf, daß die Kräfte nicht in einer ausreichenden Höhe übertragen werden können, so daß der Elektrodenhalter gegenüber der Punktschweißzange aufgrund der beim Betrieb derselben auftretenden Kräfte verrutscht. Dadurch entsteht sowohl eine axiale Verschiebung als auch eine radiale Verdrehung des Elektrodenhalters gegenüber der Punktschweißzange. Da sich hierdurch auch die an dem Elektrodenhalter angebrachten Elektro­ den bzw. Elektrodenkappen zueinander verschieben, ver­ schlechtert sich die Qualität des Schweißpunktes, da die beiden Schweißelektroden nicht mehr ein und die­ selbe Stelle an den miteinander zu verschweißenden Blechen treffen. Außerdem kann durch die axiale Ver­ schiebung des Elektrodenhalters ein an demselben ange­ brachter Dichtring seine Funktion nicht mehr ausüben, wodurch aus der Punktschweißzange Kühlwasser austreten kann, welches dann sowohl die Schweißanlage als auch die zu verschweißenden Bleche mit Kühlwasser ver­ schmutzt.

Die oben beschriebene Verschiebung bzw. Verdrehung des Elektrodenhalters gegenüber der Punktschweißzange hat des weiteren zur Folge, daß der Elektrodenhalter sehr häufig gewechselt oder ausgerichtet werden muß, um ihn in seine ursprüngliche Position gegenüber der Punkt­ schweißzange zu bringen. Da dies sehr häufig der Fall ist, ergeben sich sehr hohe Ausfallzeiten für die Schweißanlage und die damit verbundenen Einbußen an Produktivität.

Ein weiterer Nachteil des Verrutschens des Elektroden­ halters gegenüber der Punktschweißzange ist, daß durch diese sehr langsam vor sich gehende Axialbewegung des Elektrodenhalters der Elektrodenhalter mit den zu ver­ schweißenden Teilen kollidieren und entsprechende Kratzspuren an den Blechen verursachen kann. Meist werden diese Kratzspuren erst festgestellt, wenn die Bauteile die Schweißanlage komplett verlassen haben. In der Zwischenzeit können jedoch noch sehr viele an­ dere Bauteile hergestellt worden sein, die dann alle dieselben Kratzspuren aufweisen. Die Folge hiervon ist Zeit- und kostenintensive Nacharbeit oder im schlimm­ sten Fall Ausschußteile.

Ein weiterer Nachteil ist, daß der Elektrodenhalter in sehr aufwendiger Art und Weise gegenüber der Punkt­ schweißzange ausgerichtet werden muß, so daß für diese Tätigkeit meist zwei Arbeitskräfte benötigt werden, was wiederum mit Kosten verbunden ist.

Außerdem ist nachteiligerweise eine sehr hohe Ferti­ gungsgenauigkeit für die innere Rundung des Klemmele­ ments notwendig, um diese an die Zylinderform des Elektrodenhalters anzupassen. Wenn nämlich der Radius der beiden Teile nicht sehr exakt miteinander überein­ stimmt, so gibt es zwischen diesen beiden Teilen nur eine Punktberührung und die zu übertragenden Kräfte sind minimal. Bei der Verwendung von Einkerbungen an der Innenfläche des Klemmelements kommen noch entspre­ chende Herstellungskosten bei den Kerben selbst hinzu.

Aus dem allgemeinen Stand der Technik ist eine weitere Anordnung zur lösbaren Befestigung eines Elektroden­ halters an einer Punktschweißzange bekannt, bei wel­ cher sich in der Punktschweißzange ein Schlitz befin­ det, über welchen der Elektrodenhalter befestigt wird.

Um zu verhindern, daß durch diesen Schlitz Kühlwasser austritt, sind hierbei jedoch sehr lange Elektroden­ halter notwendig, und die oben unter Bezugnahme auf das Verrutschen des Elektrodenhalters innerhalb der Ausnehmung in der Punktschweißzange angeführten Nach­ teile können auch durch diese Anordnung nicht ausge­ räumt werden.

Die DE 84 03 545 U1 und die US 2 535 946 beschreiben weitere Schweißzangen.

Aus dem Buch von O. Richter und R. v. Voss "Bauelemente der Feinmechanik", Verlag Technik Berlin, 1952, S. 259-263 sind Riegelgesperre in verschiede­ nen Ausführungen bekannt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anord­ nung zur lösbaren Befestigung eines Elektrodenhalters an einer Punktschweißzange zu schaffen, welche einer­ seits das Verrutschen des Elektrodenhalters gegenüber der Punktschweißzange verhindert und welche anderer­ seits einfach und kostengünstig herzustellen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Abflachung des Elektroden­ halters in demjenigen Bereich, welcher sich innerhalb der Ausnehmung der Punktschweißzange befindet, ist gemeinsam mit der an diese Abflachung angepaßten Flä­ che des Klemmelements ein Verrutschen des Elektroden­ halters gegenüber der Punktschweißzange nicht mehr möglich, da der Elektrodenhalter erfindungsgemäß über eine sehr große Fläche an der Punktschweißzange an­ liegt. Durch diese große Fläche kann eine sehr hohe Kraft übertragen werden, wodurch die Verbindung zwischen dem Elektrodenhalter und der Punktschweißzange so fest ist, daß sowohl eine axiale Verschiebung als auch eine radiale Verdrehung vermieden werden.

Die axiale Verschiebung wird hierbei dadurch verhin­ dert, daß die Ausdehnung der Abflachung in Längsrich­ tung des Elektrodenhalters wenigstens annähernd der Breite der Ausnehmung in der Punktschweißzange ent­ spricht und somit neben dem Kraftschluß auch ein Form­ schluß entsteht.

Da ein Verrutschen des Elektrodenhalters gegenüber der Punktschweißzange erfindungsgemäß nicht mehr möglich ist, werden bisher hierdurch hervorgerufene Störzeiten verhindert, was zu einer Produktivitätserhöhung in erheblichem Umfang führt. Des weiteren können sich erfindungsgemäß auch die an dem Elektrodenhalter ange­ brachten Elektroden bzw. Elektrodenkappen nicht mehr gegeneinander bewegen, wodurch der Schweißpunkt sehr genau an der dafür vorgesehenen Stelle zu liegen kommt. Dies erhöht zum einen die Qualität der Schwei­ ßung und damit auch die Qualität der miteinander ver­ schweißten Bleche und zum anderen werden hierdurch Beschädigungen an den miteinander zu verschweißenden Blechen vermieden.

Weiterhin ist von Vorteil, daß die Elektrodenhalter nunmehr sehr einfach von lediglich einer Arbeitskraft ausgewechselt werden können, weil sie konstruktionsbe­ dingt paßgenau zu der Punktschweißzange ausgeführt sind. Bisher übliche, langwierige Einstellarbeiten können dadurch vollständig entfallen. Darüber hinaus ist eine einfache Fertigung des erfindungsemäßen Elek­ trodenhalters und des zugehörigen Klemmelements möglich, da für die notwendige Paßgenauigkeit lediglich die Breite des Klemmelements sowie die Ausdehnung der Abflachung in Längsrichtung des Elektrodenhalters ent­ scheidend ist. Die Breite des Klemmelements kann je­ doch bereits durch das verwendete Rohmaterial beein­ flußt werden und zur Herstellung einer paßgenauen Ab­ flachung an dem Elektrodenhalter ist es beispielsweise ausreichend, einen Fräser oder einem anderen geeigne­ ten Werkzeug mit einem entsprechenden Durchmesser zu verwenden.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung sind, daß sie bei sehr vielen Punktschweißzangen, an welchen Elektrodenhalter eingesetzt werden, verwendet werden kann, daß keine Dichtheitsprobleme auftreten, daß der Elektrodenhalter mit sehr hohen Kräften belastet wer­ den kann, und daß weder der Elektrodenhalter noch das Klemmelement einem außergewöhnlich hohen Verschleiß ausgesetzt sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellten Ausführungsbeispiel.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Punktschweißzange, an welcher mittels eines erfindungsgemäßen Klemmstücks ein erfin­ dungsgemäßer Elektrodenhalter angebracht ist;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Punktschweißzange aus Fig. 1 im Schnitt;

Fig. 3 den Elektrodenhalter aus Fig. 1 in einer Draufsicht;

Fig. 4 eine Seitenansicht des Elektrodenhalters gemäß dem Pfeil IV aus Fig. 3;

Fig. 5 eine Seitenansicht des Klemmelements aus Fig. 1 im Schnitt; und

Fig. 6 eine Ansicht des Klemmelements gemäß dem Pfeil VI aus Fig. 5.

Fig. 1 zeigt eine Punktschweißzange 1 mit einem sich darin befindlichen Elektrodenhalter 2, an dessen der Punktschweißzange 1 gegenüberliegendem Ende eine Elek­ trode bzw. Elektrodenkappe 3 angebracht ist. Die Punktschweißzange 1 ist U-förmig ausgebildet und mit zwei Elektrodenhaltern 2 versehen. Im Sinne einer ein­ facheren Darstellung ist jedoch lediglich ein Elektro­ denhalter 2 dargestellt. Der Elektrodenhalter 2 ist an der Punktschweißzange 1 über eine Klemmelement 4, wel­ ches sich in einer Ausnehmung 5 der Punktschweißzange 1 befindet, angebracht. Zur Aufnahme des Elektroden­ halters 2 weist die Punktschweißzange 1 eine Bohrung 6 auf. Die genaue Unterbringung des Elektrodenhalters 2 in der Bohrung 6 der Punktschweißzange 1 und die Befe­ stigung durch das Klemmelement 4 wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 6 näher erläutert.

In Fig. 2 ist erkennbar, daß die Bohrung 6 entlang einer Längsachse 7 der Punktschweißzange 1 bzw. des Elektrodenhalters 2 verläuft, wohingegen die Ausneh­ mung 5 quer zu dieser Längsachse 7 in die Punkt­ schweißzange 1 eingebracht ist. Die Bohrung 6 weist eine Zylinderform auf und wird beispielsweise durch einen Spiralbohrer und gegebenenfalls weiteren bekann­ ten Werkzeugen zur Verbesserung der Oberflächenquali­ tät hergestellt. Die Ausnehmung 5 kann beispielsweise durch ein Fräswerkzeug hergestellt werden, so daß sie am Ende des Bearbeitungsvorgangs quaderförmig ausge­ bildet ist. Selbstverständlich ist auch eine Schleif­ bearbeitung der Ausnehmung 5 möglich.

In den Fig. 3 und 4 ist der Elektrodenhalter 2 dar­ gestellt, welcher in demjenigen Bereich, der sich bei der bestimmungsgemäßen Verwendung der Punktschweißzan­ ge 1, wie in Fig. 1 dargestellt, innerhalb der Bohrung 6 der Punktschweißzange 1 befindet, mit einer Ab­ flachung 8 versehen ist. Die Ausdehnung in Richtung der Längsachse 7 bzw. die Breite der Abflachung 8 ent­ spricht hierbei wenigstens annähernd der Breite der Ausnehmung 5 in der Punktschweißzange 1. Die Ab­ flachung 8 kann zu diesem Zweck beispielsweise mit demselben Fräswerkzeug wie die Ausnehmung 5 herge­ stellt werden, um eine sehr hohe Übereinstimmung der beiden Maße erreichen zu können. Selbstverständlich ist auch eine Herstellung der Abflachung 8 und der Ausnehmung 5 mit anderen bekannten Werkzeugen möglich. An der der Abflachung 8 gegenüberliegenden Seite ist der Elektrodenhalter 2 mit einer Aufnahme 9 für die Elektrodenkappe 3 versehen.

Die Fig. 5 und 6 zeigen das Klemmelement 4 aus Fig. 1 in zwei Ansichten. Es ist dabei erkennbar, daß das Klemmelement 4 eine U-Form mit einem Basisteil 10 und zwei miteinander übereinstimmenden Seitenteilen 11 aufweist. Jedes der Seitenteile 11 weist hierbei eine Gewindebohrung 12 auf, deren Anordnung derjenigen von Durchgangsbohrungen 13 in der Punktschweißzange 1 ge­ mäß Fig. 2 entspricht. Durch in Fig. 1 dargestellte Schrauben 14 kann somit das Klemmelement 4 mit der Punktschweißzange 1 verbunden werden.

An der inneren Seite des Basisteils 10 befindet sich eine Fläche 15 an dem Klemmelement 4, welche bei der Befestigung des Elektrodenhalters 2 in der Punkt­ schweißzange 1 mittels des Klemmelements 4 an der Ab­ flachung 8 des Elektrodenhalters 2 anliegt. Hierzu muß die Tiefe der Abflachung 8 entsprechend an die Tiefe der Ausnehmung 5 und an dasjenige Maß angepaßt werden, das die Seitenteile 11 des Klemmelements 4 über das Basisteil 10 überstehen.

Hierdurch kann sich der Elektrodenhalter 2 weder in axialer noch in radialer Richtung gegenüber der Punkt­ schweißzange 1 bewegen und es können beliebige, nicht dargestellte Bleche, insbesondere im Karosseriebau, punktverschweißt werden, und zwar mit stark reduzier­ ten Ausfallzeiten und somit erheblich gesteigerter Produktivität.

In nicht dargestellter Art und Weise wäre es auch mög­ lich, die Ausnehmung 5 in der Punktschweißzange 1 mit einer geringeren Tiefe auszuführen und das Klemmele­ ment 4 flach bzw. riegelförmig und nicht U-förmig aus­ zuführen.

Claims (5)

1. Anordnung zur lösbaren Befestigung eines Elektro­ denhalters an einer Punktschweißzange, wobei der Elektrodenhalter an einem Ende in einer Bohrung der Punktschweißzange untergebracht ist und an dem anderen Ende eine Aufnahme für eine Punktschweiß­ elektrode aufweist, wobei die Punktschweißzange mit einer Ausnehmung zur Aufnahme eines Klemmele­ ments für die Klemmung des Elektrodenhalters ver­ sehen ist, wobei das Klemmelement mit der Punkt­ schweißzange lösbar verbunden ist, und wobei die Breite des Klemmelements wenigstens annähernd der Breite der Ausnehmung in der Punktschweißzange entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenhalter (2) in demjenigen Bereich, welcher sich bei der bestimmungsgemäßen Verwendung der Punktschweißzange (1) innerhalb der Bohrung (6) der Punktschweißzange (1) befindet, mit einer Abflachung (8) versehen ist, deren Ausdehnung in Richtung einer Längsachse (7) des Elektrodenhal­ ters (2) wenigstens annähernd der Breite der Aus­ nehmung (5) in der Punktschweißzange (1) ent­ spricht, wobei das Klemmelement (4) mit einer derart an die Abflachung (8) des Elektrodenhalters (2) angepaßten Fläche (15) versehen ist, daß im montierten Zustand des Klemmelements (4) die Ab­ flachung (8) des Elektrodenhalters (2) wenigstens annähernd vollständig auf der Fläche (15) des Klemmelements (4) aufliegt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (4) eine U-Form mit einem Basis­ teil (10) und zwei Seitenteilen (11) aufweist, wo­ bei sich die an die Abflachung (8) des Elektroden­ halters (2) angepaßte Fläche (15) an einer Innen­ seite des Basisteils (10) befindet.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (4) mit Gewindebohrungen (12) versehen ist, und daß die Punktschweißzange (1) mit Durchgangsbohrungen (13) versehen ist, wobei durch die beiderseitigen Bohrungen (12, 13) Schrau­ ben (14) zur Verbindung des Klemmelements (4) mit der Punktschweißzange (1) und zur Klemmung des Elektrodenhalters (2) eingeführt sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (4) mit Durchgangsbohrungen (13) versehen ist, und daß die Punktschweißzange (1) mit Gewindebohrungen (12) versehen ist, wobei durch die beiderseitigen Bohrungen (12, 13) Schrau­ ben (14) zur Verbindung des Klemmelements (4) mit der Punktschweißzange (1) und zur Klemmung des Elektrodenhalters (2) eingeführt sind.

5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Gewindebohrungen (12) oder die Durch­ gangsbohrungen (13) in den Seitenteilen (11) des Klemmelementes (4) befinden.