DE2102989A1 - Schweißpistole mit einem den zu schweißenden Stab umfassenden Spann futter - Google Patents

Description

Nein Zeichen. P 1112 Hönchen. den 22. Januar 1*71

Anmelder ι W»nr«n f Mttnft* Corporation 8& tVovtft Kose Street.
Mount Clemens/Michigan
U.S.A.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schweißpistole mit einem den zu schweißenden Stab umfassenden Spannfutter, das arbeitsmäßig mit Magneten verbunden ist, um das Spannfutter mit dem darin gehaltenen Stab zurückzuziehen.

Beim elektrischen Sohweißen von Stäben, Bolzen oder ähnlichen Teilen wird zunächst ein Stab in die fassung der Schweißpistole eingefügt und unmittelbar gegen die Oberfläche des Werkstückes gestoßen, um das Ende des Stabes und damit die Schweißpistole mit der Werkstückoberfläche in Kontakt zu bringen. Danach ist es üblich, den Stab von der Werkstückeoberfläche, auf die er aufgeschweißt werden soll, wieder abzuheben und dabei mehr oder weniger den Lichtbogen au ziehen. Die· bewirkt das Schmelzen des Metalle an dem Stabende, das der aufsusohweißenden Oberfläche zugewandt ist und das ge-

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echmolaene Ende kann dann in das Material der fläche gedrückt werden. Die verbundene ?ora kann abkühlen.

Ia folgenden wird kurz aufgezeigt, da3 bei diesea Vorgang eine große Zahl von Faktoren eine Holle spielen und gleichseitig auftreten. Jeder für eich oder alle »usaaaen von diesen Faktoren könnennfiir die Herstellung einer dauerhaften Schwellung von hoher Qualität kritisch sein. Ein ständig auftretender und 1 Stetiger faktor ist es, einen ^leic.'jgro Jen und vorherbestiaaten Abstand zwischen deia £nde des 3tabes und der Oberfläche, auf der er befestigt werden soll, durch das :«rüokaiehaa während des Schweigens zu erhalten. Dieses bepondere kritische Problem ist oehr *esentlich, v/ail raan öonst «war 3tUbe von gleiche» ."hirohaieaaer, aber unterschiedlicher ί<&ΐ£β auf des .erketUok aufgeschnellt hat.

i)i«s im vorhergehenden geschilderte Probleei, nHalich die effektiven Längen der geschweiften UtÜbe au normalisieren, erfordert nach das bisherigen Wtand der Technik Kupplungsmittel in Verbindung mit eines Heohaniemus -ua /«uriiokziehen für die in die 3oh#ei!pistole jeweils eingelesten 3tab*. Aber die alt diesen bekannten Einrichtungen erreichten Ergebnisse waren nicht erfolgreich genug. In einer bekannten Anordnung aua Beispiel ist vorgesehen» den Stab selbst duroh verstellbare, In ihrer Oberfläche gezahnt· Backen feetauhalt en, wobei die iiaoken auf einem zurUoksiehbaren Hing angeordnet sind. Eine andere Anordnung enthält ein· aus uleitkonussen und Kugeln bestehende Kupplung·

Sie·· mtd ander· bekannte Arten fUr dl· Itablängen-Ioraalisierung beaühen sich geaeineaa vergeblich ua eine Lösung, da die den Stab fassenden Mittel «war la axialer Richtung an dea Stab entlang gleiten, aber us einen «abestlamten Betreg vor und während dar Stabiurliokilehung von der Oberfläche, auf der er befestigt werden seil, entfernt sind.

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Dae Ergebnis der zurücknahmt dtr Stäbe in tint nicht vorherbestimmte Lagt let verschieden langt äehwtiSbögtn» irreguläre Auebrenneffekte, versohJrien große Kräfte für daa Einsetzen dtr gtechmolaenen Stäbe beim Eindrücken in dit Oberfläche dee Werkstückes und das grundsätzliche Fehlen einer Kontrolle» durch welche die Schweißverbindung in gleichbleibender Güte und Qualität ereteilt wird.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabt «ugrunde, dit geschilderten Nachteile tu beheben und eine Sohwtlfipletole au achaffen» bei der die unterschiedliche Län^t einseiner i

atäbe durch den Sohwtiävorgang ausgeglichen wird« Zur Lösung dieser Aufgabe benütst die Erfindung eine Kupplung» die jeweils in des gewünschten Abstand durch Einkuppeln eine feete Verbindung hereteilt. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelttet» daß eine Kupplung swisehen dta Spannfutter und dem Kraftmagneten vorgeeehen let» um eine feete Verbindung «wischen dieeen beiden Jeweils in einem Abstand herauetellen, dtr btttimmt wird durch das in Singriffkoamtn tinte schweißbaren Stabendes mit einem werketUok.

Auf dieee Veiee let et gemäS der Erfindung erreichbar» die untereohledllohen Längen dtr einseinen Stäbe autsugleiohtn» J da dit Kupplung trat dann einkuppelt, wenn dat Stabende, dat mit dem Ytrkatuok verschweißt werden soll, dat Werkstück gerade eben berührt.

GtmäS einer Ausführrnngsform der Erfindung kann dit Kupplung einen radial ausdehnbaren und mit den inneren Wänden eines röhrenförmigen Kupplungtttilee in Eingriff kommenden Hing UBfaasen, der jewtilt «wisohen dit konischen Oberflächen tinte amial ausgerichteten Blockes und tinte in seiner Oberfläche komplementär ausgebildeten Kolbens angeordnet let und sowohl dtr Bltok ale auch dtr Kolben unter dtr Einwirkung tinte Magneten gegeneinander verschiebbar sind«

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uemaß einer weiteren Ausfuhrungafor» der Erfindung kann der diode durch tin· Feder i» Sinn· tines Auseinanderdrüokens gegenüber dta Kolben eine Vorspannung erhalten·

Auf diese "eise ist es erreichbar» die Stäbe trots unterschiedlicher Läng· gleiohaiäßig in das ^'erketüefc einzusetzen·

Ua nun die in der Schwel0plstole eingeführten Stäbe jeweils in einen gleichgroßen Abstand zu dem Werkstück zu bringen, kann B'eeäß einer Weiterbildung der Erfindung ein weiterer Magnet zu» Zurückziehen des Stabes einschließlich seines Spannfutters und der Kupplung in einen bestimmten Abstand zu dem Werkstück vorgesehen sein. Dadurch wird fUr $6ά·η Stab» unabhängig τοη seiner ursprünglichen Lange, praktisch ein gleich großer Lichtbogen hergestellt und damit ein gleich großer Schmeläsproeeii, sowohl auf dem Werkstück als auch aa Stabende, erreicht«

Einzelheiten der Erfindung gehen aus des anhand der iguren beschriebenen Ausführungsbeispiel hervor.

Xn der Zeichnung zeigtι

Pig. 1 eine Seitenansicht einer Schweißpistole in ihren inaktiven Mustand la Schnitt in axialer Richtung, in der ein elnsusohweiSender stab in die öreifbakken dee Spannfutters eingeführt ist,

Tig. 2 ist eine ähnliche Darstellung wie Pig. 1, aber sie zeigt die Schweißpistole in einen späteren Zustand, wenn der Magnet den Stab u der dargestellten Sohweißposition zurückgezogen hat.

Bin Stab 10, der geschweißt werden soll, ist in die Greifbacken tinte Spannfutters 12 eingefügt, bis das £nde des Stabes eine Elektrode 14 berührt. 3er Stab selbst kann

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dabei in eelner Lange von anderen Stäben» die denselben Durchmesser haben» differieren und er kann auch ursprünglich aus eines Sohutsring herausragen» in de« dae Spannfutter 12 teleskopartig Montiert und um einen gewissen Betrag verschiebbar 1st. Das innere Ende des Spannfutters 12 ist verschiebbar Mit de« Stabhalter- und Zurüoksiehaechani^mu· gekuppelt» der ein Olled 18 uafaSt, das einen inneren Kupplungsteil 20 und einen Halteflansoh 22 hat.

Das Glied 13 iet norMalerweies durch eine &usaMMengedruekte ' Spiralfeder 26 nach vorn gedrückt» die swieehen de« Flansch 22 und einer Schulter der Muffe 28 eingelegt ist. Bis letstere wird durch einen Sprengring 30 daran gehindert» nach rückwärts verschoben su werden· Xfer Sprengring 30 ist in einer inneren fiut der Schweißpistole eingebettet. Ein PUhrungskrane 32 der Schweißpistole besitat eine Bohrung und führt dae gleitende Glied 1Θ und dient gleichseitig als Halt für den Flansch 22·

Wenn der Stab 10 gegen eine Weftkettteksoberflaohe W gedrückt wird» an die &9V Stab 10 angesohweifit werden soll» so werden das Spannfutter 12 und das Glied 13 in Bezug auf den Schutsring 16 nach rückwärts gedrückt und in Bexug auf die Schwele- | pistole drücken sie dabei die Spiralfeder 26 ble ά·τ Sehutering 33 und «ein Halter 34 die Werkstücksoberfläche w berühren* Die Sohutaringanordnung 16 1st alt einem Montagekragen 36 versehen und über den Stab 40 Mit der Sohweivpietole verbunden.

BeiM anfänglichen Stoßen der SohwsiSplstole gegen die lerketUokeeberfläeh· V, um das Schweiften vorzubereiten, wird der röhrenförmige Kupplungeteil 20, der in der Pietole axial gleiten kann, dee Olicdee 18 euM Teil über den »yliadeisehen FUhnmgebleek 50 (Pig· 1 u. 2) geeehoben

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und befeetlgt ei oh salbet auf dar Yor&araaita daa Kupplungeaagneten 52· Dat Ttil 20 niaavt mach ain sioh radial auedehnendee Kupplungeband $4 alt, daa Yorsugawelae einen V-föreigtn Querschnitt beaitat und ame alaaai alaatiaehan Material, «la a.B. Polyurethan, tat·

Daa Band 54 iat swiaohan «Ina konieehe Oaerfllche 56, gebildet auf dta Block 50, und einar zwecke dar Zaaaaaenarbeit koapleaentär auagablldatan Oberfläche 5a elaea Kolben· 60 aingalagtf dar in dar Wand daa Blocke 50 durch einen Anker 62 daa Magnaten 52 in axialer Richtung verschiebbar let. Wenn letsterer entregt Iat, Iat dar Darehaeaaer daa Hände* eehr viel weniger ale der Tan dar inneren Wandung daa Teilet 20, aber wenn der Magnet 52 erregt iat und eoait der Kolben 60 «urüokgesogen wird» dam wird daa Band 54 »wischen die Oberflächen 56 und 58 gedruckt, dabei wird daa Band radial auegtdthnt und erfaßt feat da« Kupplungsteil 20· Auf dieae felae wird dar eiageiUgte Stab feat Mit eine« in axialer Richtung arbeitenden ^urtteksie»eohanlaaua Ytrbunden. Der Hing 30 dient au dieaer Zeit da« au, tut die Vorwärtsbewegung dea Magnete« 52 la A*r Pietole duroh die Schulter 64 Λ9Λ Peatetellera €6 am eegrensen, der duroh Schrauben 68 auf da« hintere» Teil elaa Magneten 52 angeaohraubt Iat.

Um die radiale Ausdehnung daa Kupplungaaaadea 54 «ad ein besseres Greifen am Umfang su erlelehtezm, alnd la die Oberfläohe diagonale Sohlltse 70 eingalaaeeai (Fig. 1 u. 2). Dar Kupplungsteil 20 kamt auf eelner laairaa Waaisag alt einer Zähnung rersehea eein, ua ein Abrae, weaa w ait Teiles daa Bandes 54 in liagriff kaaart, sa Teraeldea.

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Mit des Kupplungsmeohaniemus 2O₉ 54 let in geeperrte* Su-Btand ein nur teilweise dargestellter Steuer-Stromkreis verbunden, der automatisch die Spule eines großen Magneten 72 erregt, die in den rückwärtigen Teil der Fistole regelbar angeordnet 1st und durch die schließlich die utabzurUcksiehung bewirkt und so, wie gewünscht, durchgeführt wird, dadurch wird die Stabläng· wirklich normalielert.

Der Magnet 72 hat seinen axial vereohlebbaren Anker 74 mit dem Übergangsstück 66 des kleineren Magneten 52 susammen- A gekuppelt. Es wird im Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 bemerkt, daß der rückwärtige Tell dee kleineren Kupplun^smagneten 52 τοη der Vorderseite des großen Stabsurückslehmagneten 72 swar getrennt iet, daß aber dieser Zwischenraum 76 in der Figur 2 aufgrund der Erregung der Spule 72 geeohloeasn ist und ein MaS fUr den vorherbestimmbaren, gewählten und normalisierten liohtbogenabstand let, el ehe in i*ig. 2 den Lichtbogen «wischen werkstück und stab. Durch die Erregung dee Kagmeten 72 wird nioht nur der Magnet 52 surückgesogen, eondern auch das Kupplungsband eur Wirkung gebracht* Der Kupplungsteil 20 versperrt sieh daraufhin auch mit dem Spannfutter 12 und dem Stab 10. Der Magnet 72 1st in der Pistole durch einen axialen Stab 76 beweglich gelagert (Flg. 1 u. 2), der mm Ende des Magneten angebracht 1st und in den Umfang einer Aushöhlung eingedreht und durch eine Sperrnut 82 gesperrt 1st· Eine Platte 84 eohlieSt das rückwärtige Ende der Pistole ab, das mit einem radialen Schilts rereehen ist, um es der Platte su ermöglichen, in die ausgehöhlte Nut 80 eingefügt EU werden· Die Platte 1st denn an einem Inde der Pistole durch die Schrauben 88 gesichert, wenn die Hüten 60 und 82 in der richtigen axialen Beslehung su dem Stab 78 etehen. Ein EndversohluS 90 ist auf die Platte 84 durch die Schrauben 92 aufgebracht·

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FUr den Schweißvorgang wird die erforderliche elektrische Energie übtr die Elektrode 14 und ein elektrisches Kabel 94 herangeführt. Diteee 1st durch einen nicht geteilten Halter 96 an dem Spannfutter 12 gehalten und an dem hohlen Griff 98 abgestütst. Ein Sohaltknapf 100 let mit dem Steueretroakreie über Drähte verbunden, die eich durch dae Kabel 102 eretreoken. Dae Drücken dee Knopfee 100 bewirkt, daß an den eingeführten Stab 10 eine Schwelßspannung angelegt wird, während eelne Spite· noch in Kontakt «it der Werketücksobsrflache W letΓ dann wird der Magnet 92 erregt, üb den Stab teilweise surüokzuzlehen und danach wird der teilweise surückgesogene Stab Bit den Schweißstrom vereorgt sowie der große Magnet 72 erregt, um den Stab Tollende für eine bestimmte reit surückeusiehen, während der auch der Sohwelßbogen fimggen wird. Nachdem der Schweiß-» strom eine bestimmte ^eIt vorgeherrscht hat, wird der Magnet 52 entregt und das gesohmolsene Ende des Stabes 10 kann jetst durch das Nachlassen der Feder 26 gegen die hoch erhitzte Werkstttcksoberfl&che gedrückt werden.

Aue Gründen der aufeinander abgestimmten Arbeiteweiee der «wei Magnete und dadurch, daß der Stab ursprünglich so eingelegt wird, daß er mit eslnem su verschweißenden Ende in KodsJct mit &9T Werketückeoberfläche W gebraoht wird, und dann die endgültige Zurüokslehung su der gewählten und rorherbestlmmten Lage bewirkt wird, In der dann fer gewüneohte Sohweiflbogen geschaffen wird, 1st die Schweißpistole in der Lage, wiederholt dauerhafte und gute Sohweiflrerbindungen ohne Rückeicht auf die verschiedenen Stablängen «u sohaffsn.

6 Ansprüche
2 Figuren

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Claims (6)

1. ·» 9 —

   Ansprüche

   Schweißpistole mit einem den zu schweißenden Stab uafassenden Spannfutter, da« arbtittmäßig mit Magneten verbunden ist, um das Spannfutter alt de» darin gehaltenen β tab surUcksuslehen» dadurch gekennzeichnet, daß ein· Kupplung (20, 52» 54« 56, 5β) swlech.cn dta Spannfutter (12) und dem Kraftaagneten (72) torgesehen ist, un eine feste Verbindung «wischen diesen beiden jeweils in eine» Abstand hereueteilen, ά%ν bestiaat wird duroh das in £ln§riffkoaacn eines sehweiSbaren Stabendes (10) alt elnea Werket üok (W).
2. 2. Schweißpistole naoh Anspruch 1, da du roh g β kcnnselehnet» daß die Kupplung (20, 52» 54» 56, 58) einen radial ausdehnbaren und alt den tnn^vmi Wänden eines rührenföraigen Kupplungsteiles (20) in Eingriff keaainden Hing (54) uafaBt» der Ring jeweils swisohen die konisohen Oberflächen (56, 58) eines axial ausgerichteten Blockes (50) und eines in seiner Oberfläche koapleaentär ausgebildeten Kolbens (60) | angeordnet 1st und sowohl der Block (50) als auch der Kolben (60) unter der Einwirkung eines Magneten (52) gegeneinander verschiebbar sind·
3. 3* Schweißpistole naoh Anspruch 2, dadurch g e kenneeiob.net, daß der Ring (54) aus elnea Polyurethanband alt V-fömige« Querschnitt gebildet 1st·
4. 4· Schweißpistole nach Anepruoh 2, daduroh gekenaselohnetf daß der Blook 50 duroh ein· Peder (26) la Slnae eines Auselnanderdrüokens gegenüber dea Kolben (|0) eine Torspannung erhält·

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5. 5. Schweißpistole nach tin·· der Ansprüche 1 bis 4, da du roh gekennzeichnet, dad für da« Erregen sowohl dee Magneten (52) al· auoh de· Magneten (72) tin elektrischer Strookreie vorgesehen ist, der infolge der Tätigkeit de« Schalters (100) ateuerbar ist und auoh aur Entregung des Magneten (52) dient·
6. 6. Schweißpistole nach Anspruch 1, dadurch ί β kennseichnet, daß ein weiterer Magnet (72) sun Zurückslehen dea Stabe« (10) einschließlich seines Spannfutters (12) und der Kupplung (20, 52, 54, 56, 58) in eines bestimmten Abstand zu den Verkstllek vorgesehen ist«

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