DE2105736C - Bolzenschweißpistole - Google Patents

Description

F i g. 1 zeigt in einer Seitenansicht zum Teil im Schnitt eine Bolzenschweißpistole gemäß der Er-Die Erfindung bezieht sich auf eine Bolzen- 60 findung.

schweißpistole mit einem federnde Finger aufweisen- F i g. 2 zeigt eine perspektivische Teilansicht eines

den Spannwerkzeug, dessen federnde Finger einen Spannfutters des in Fig. 1 dargestellten Werkzeugs. Bolzen zu ergreifen imstande sind, der an einem Das in den Zeichnungen dargestellte Werkzeug

Werkstück anzuschweißen ist. Ferner sind Zuführ- enthält ein Gehäuse 10 (F i g. 1), das von Hand nach einrichtungen vorgesehen, die nacheinander die BoI- 6₅ Art einer Pistole festgehalten werden kann. Das Gezen dem Spannfutter zuzuführen gestatten. häuse 10 enthält einen Anschlag 12, der in Anlage

Es ist bereits eine Bolzenschweißpistole beschrie- mit einem Werkstück W bringbar ist, an das ein bcn worden (britische Patentschrift 1 118 708), die einen kurzen Kopf aufweisender T-Bolzen S anzu-

schweißen ist Das Wertstück W besitzt dabei die Form einer MetallbkchtafeL Ferner ist eine Elektrodenanordnung 14 vorgesehen, die von einer Außenverkleidung des Gehäuses isoliert ist und die zur Ausführung einer Vorwärts- und Ruckziehbewegung entsprechend angeordnet ist Die Elektrodenanordnung 14 enthalt einen Zylinder 14, der gleitbar in einer Büchse 16 axial verschiebbar ist Diese Hülse 16 bildet ein Innenteil des Gehäuses, welches von der Außenummantelung isoliert ist Auf die Elektrodenanordnung 14 wird mittels einer Feder 18 eine in Vorwärtsrichtung wirkende Federkraft ausgeübt Die Feder 18 wird dabei zwischen der Büchse 18 und einem Ring 20, der an einer angeflanschten Führung 22 befestigt ist Diese Führung 22 ist ihrerseits an einem vorderen Ende des Zylinders 15 angeschraubt; sie erstreckt sich innerhalb des Zylinders über eine aeeignete Strecke, und zwar zur Bildung einer Anschlagfläche 24 für einen Kolben 26. Der Kolben 26, der in dem Zylinder 15 hin- und herbewegbar ist weist eine nach vorne sich erstreckende Kolbenstange 27 auf, die durch die Führung 22 hindurchragt sowie durch eine darin befindliche Ringdichtung 28. Ferner erstreckt sich die Kolbenstange 27 durch den Ring 20. Vor dem betreffenden Ring 20 weist die Kolbenstange 27 einen Endteil mit vermindertem Durchmesser auf. An diesem Endteil ist ein Ring 30 befestigt. Der Zylinder 15 weist vor und hinter dem Kolben (nicht dargestellte) Durchgänge auf, durch die Druckluft während des Betriebs des Werkzeugs abwechselnd eingeführt bzw. abgeführt wird, wie dies nachstehend noch näher beschrieben werden wird. Auf diese Weise wird der erwähnte Kolben hin- und herbewegt.

An einer Vorderseite des Ringes 30 des dargestellten Werkzeugs ist ein Bolzen-Festhaltespannfutter 32 angeschraubt, und zwar mit einer zylindrischen Außenfläche (siehe auch F i g. 2). Das Spannfutter 32 ist rohrförmig ausgebildet; es weist vier Längsschlitze auf, durch die vier federnde Finger 34 gebildet sind, welche um eine axiale Bohrung herum verteilt vorgesehen sind. Ferner weist das Spannfutter 32 an seinem hinteren Ende einen Flansch 36 auf, mit dessen Hilfe das Spannfutter 32 an dem Ring 30 angeschraubt wird.

Die durch das Spannfutter 32 sich hindurchstrekkende Bohrung verjüngt sich an ihrem vorderen Ende. Jeder Finger 34 weist dabei eine vordere und nach innen geneigte kegelförmige Innennockenfläche 38 auf, so daß die Finger nahezu mit der Achse des Spannfutters zusammentreffen. Vor den Nockenflächen 38 der einzelnen Finger ist eine flache Anlagefläche 40 vorgesehen, die senkrecht zur Achse des Spannfutters verläuft Die vier Flächen 40 liegen dabei in einer gemeinsamen Ebene. Die Flächen 40 sind dabei am Umfang des Spannfutters durch zwei obere QuadrantEü-Wandbereiche 42 begrenzt (die Wände 42 befinden sich oberhalb der Achse des Spannfutters bei Zugrundelegung der Ansicht gemäß Fig. 1. Eine Innenteil-Ringfläche jeder Wand42 weist dabei einen zylindrischen Teil 44 neben der Seite 40 auf, sowie, eine Höhe, die weitgehend der Dicke des Kopfes des Bolzens S entspricht, mit dem zusammen das Spannfutter verwendet werden soll. Bezüglich der erwähnten Höhe sei noch bemerkt, daß diese nicht größer ist als die erwähnte Dicke. Vor dem zylindrischen Teil 44 verjüngt sich jede Wiuid 42 nach vorn zur Achse des Spannfutters zu. Auf diese Weise siad zum Teil kegelförmige Nockenbzw. Spannflächen 45 gebadet.

Die beiden unteren Finger 34 (unter Zugrundelegung der Ansicht gemäß F i g. 1) schließen an ihren vorderen Enden mit Wänden46 (Fig. 2) ab, wobei lieben den Seiten 40 Parallelflächen 48 vorgesehen sind, die um den Durchmesser der Wände 44 voneinander beabstandet sind. Die betreffenden Flächen 48 weisen dabei dieselbe Höhe auf wie die Wände

ίο 44. Ferner weisen die betreffenden unteren Finger \ca den Flächen 48 flache Nocken- hzw. Klemmftächen 50 auf, die nach vom zu der Achse des Spannfutters hin geneigt sind. Die Flächen 48 und 50 hängen mit Ausnahme eines Spaltes zwischen den

Fingern durchgehend mit den Flächen der oberen Quadrantenwände zusammen. Auf diese Weise ist zwischen den Wänden 46 ein quer verlaufender Vertikalschlitz (unter Zugrundelegung der Ansicht gemäß Fig I) geschaffen. Dieser Vertikalschlitz stellt

ao einen Zuführteil einer Tasche dar, die durch die Wände 42 und 46 begrenzt ist und in die der Kopf eines Bolzens S quer zu seiner Achse von unten her eingeführt werden kann. Die Wände 42 und 46 ergreifen den Bolzenkopf und drücken ihn nach hinten

as gegen die Seiten 40; der Schaft eines so festgehaltenen Bolzens ragt nach vom über die Wände hinaus, wie dies in F i g. 1 durch eine stark ausgezogene Linie angedeutet ist Die unteren Finger des Spannfutters sind an der Stelle 52 abgeschrägt um die Einführung eines Bolzens zu erleichtem.

Durch den Kolben 26 und durch die Kolbenstange 27 des dargestellten Werkzeugs erstreckt sich in axialer Richtung eine Bohrung hindurch. Mit dieser Bohrung wird eine Stange 54 freigleitend aufgenommen.

Die Stange 52 ist dabei ein wenig langer als die Gesamtlänge der Bohrung, so daß sie von der Bohrung an dem jeweiligen Ende absteht An ihrem vorderen Ende vermag die Stange 54 an einem Stößel 56 anzuliegen, der eine abgerundete Vorderstirnfläche aufweist. Die betreffende Stange ist im übrigen gleitbar in der Bohrung des Spannfutters 32 aufgenommen. An ihrem hinteren Ende ist die Stange 54 so angeordnet,¹ daß sie an einem zylindrischen Anschlag 58 anliegt, der in einer Bohrung 60 aufgenommen ist, wobei die Stange koaxial in einem hinteren Teil des Zylinders 15 aufgenom.rten ist. Der Anschlag 58 weist eine kegelförmig ausgebildete hintere Stirnfläche 62 auf, die an einer kegelförmigen unteren Stirnfläche einer Schraube 64 anliegt, welche in einer Querbohrung in dem Endteil des Zylinders 15 eingeschraubt und in der eingestellten Stellung mittels einer Mutter 66 festgespannt ist. Der Zugang zu der Schraube und zu der Mutter ist durch ein in dem Gehäuse 10 befindliches Loch möglich, das normalerweise durch einen Stöpsel 68 verschlossen ist.

Die federnden Finger 34 des Spannfutters 32 des dargestellten Werkzeugs nehmen eine geschlossene Stellung ein, in der sie den Kopf eines Bolzens S in der dadurch gebildeten Tasche ergreifen, bis sie durch Druckausübung in einer offenen Stellung gehalten werden, und zwar dadurch, daß sie unter der Wirkung des Kolbens 26 in Rückwärtsrichtung ccdrückt werden. Mit diesem Kolben bewegen sich

dann die betreffenden Finger 34 gemeinsam, so daß die Flächen 38 gegen die abgerundete vordere Stirnfläche des Stößels 56 gedruckt wird. Eine derartige Druckausübung der Finger 34 gegen den Stößel 36

tritt beim Betrieb des Werkzeugs dann auf, wenn ein Werkstück W herangeführt zu werden, dann beder Kolben 26 in eine hintere Stellung bewegt ist, wie findet sich ein Bolzen S in einer Stellung, wie sie in dies F i g. 1 erkennen läßt. Der Stößel ist dabei an F i g. 1 durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist. einer Rückwärtsbewegung durch seine Anlage an der In dieser Lage wird der betreffende Bolzen S festge-Stange 54 gehindert, die ihrerseits an dem Anschlag 5 halten, wobei sein an das Werkstück anzuschweißen- |

58 anliegt. Das Ausmaß der öffnung der Finger des Ende von dem Anlageteil 12 absteht, und zwar j

kann dabei dadurch eingestellt werden, daß die durch die Wirkung des dabei in einer vorderen Stelaxiale Lage des Anschlags 58 mittels der Schraube lung befindlichen Spannfutters 32. Die Elektroden-64 entsprechend eingestellt wird. Die Federung der anordnung ist in F i g. 1 in einer vordersten Stellung Finger reicht dabei aus, um die betreffenden Finger io dargestellt, in der sie durch die Feder 18 gedrückt und den Kolben hinreichend weit in Vorwärtsrieb.- wird, bis der Ring 20 an einer Rückseite (nicht dartung zu ziehen und damit die Finger zu schließen, gestellt) des Blockes 76 zur Anlage kommt. Das wenn Druckluft vor dem Kolben abgeführt wird. Die Spannfutter 32 ist in F i g. 1 in seiner hinteren Stel-Flächen der Finger führen dabei in Vorwärtsrichtung lung dargestellt, die es nur kurzzeitig einnimmt, um auf der Stirnfläche des Stößels 56 eine Gleitbewe- 15 einen Bolzen während des Betriebs des Werkzeugs gung aus. aufzunehmen. Ferner dient diese Stellung dazu, zu

Auf einer Unterseite eines Vorderteils des Ge- dem betreffenden Zeitpunkt die Position in bezug auf häuses 10 des dargestellten Werkzeugs ist ein Bügel den Durchgang 74 festzulegen. Um das Anlageteil 70 angebracht, der einen Schlitzteil aufweist, in wel- mit dem Arbeitsstück in Berührung zu bringen, ehern ein flexibles, zusammengesetztes Bolzen-Zu- 20 wird daher zu diesem Zeitpunkt Druckluft hinführrohr 72 festgeklemmt ist. Das Rohr 72 weist eine ter den Kolben 26 geführt, wodurch das Spann-Bohrung von T-förmigem Querschnitt auf, um einen futter in seiner vorderen Stellung gehalten wird. Das ungehinderten Durchgang eines Bolzens S zu ermög- Gehäuse wird in Vorwärtsrichtung gedrückt, wählichen, währenddessen der betreffende Bolzen in der rer.ddessen der Bolzen die Elektrodenanordnung zu-Lage festgehalten wird, in der er aufgenommen wor- 25 rückhält. Auf diese Weise wird eine Relativbewegung den ist. Der betreffende Bolzen bewegt sich dabei zwischen der Elektrodenanordnung und dem Gequcr zu seiner Achse. Durch in den Zeichnungen häuse hervorgerufen, zufolge der ein Mikroschalter nicht näher dargestellte Zuführeinrichtungen werden (nicht dargestellt) betätigt wird. Daraufhin wird ein die Bolzen S nacheinander dem Rohr zugeführt und (nicht dargestellter) Hubmagnet gespeist, der die längs des Rohres mit Hilfe von Druckluft geleitet. 30 Elektrodenanordnung zurückzieht und einen Prüf-Hierfür können irgendwelche geeigneten Einrichtun- bzw. Überwachungslichtbogen zwischen dem Bolzen gen verwendet werden, wie sie bereits an anderer und dem Werkstück zieht. Daraufhin wird der volle Stelle beschrieben sind (britische Patentschrift Schweißstrom wirksam gemacht, und der Hubmagnet 1 146 332). wird wieder aberregt. Dadurch vermag die Feder 18

Ein vorderer Endteil des Rohres 72 liegt an einem 35 den Bolzen zu dem Werkstück unter Bildung einer nichtmetallischen Aufnahmeblock 76 an, in welchem Schweißung hinzuführen.

ein Durchgang 74 enthalten ist, der eine Fortsetzung Während des Betriebs des dargestellten Werkzeugs

der Bohrung in dem Rohr 72 darstellt und der einen wird das Spannfutter in seiner vordersten Stellung entsprechenden Querschnitt aufweist. Der Block 76 gehalten, und zwar mittels Druckluft, die hinter dem ragt durch eine öffnung in einem hinteren Endteil 40 Kolben wirkt. Dies geschieht dabei so lange, bis der der Anlage 12 hindurch und läuft in einer zum Teil Schweißstromkreis unterbrochen wird, was dann der zylindrischen P,äche78 aus, die komplementär zu Fall ist, wenn das Werkzeug weggenommen wird, der zylindrischen Außenfläche des Spannfutters 32 das heißt durch Freigabe des angeschweißten Bolzens ausgebildet ist und an dieser dicht anliegt. Der Ring vcn dem Spannfutter. In Abhängigkeit von einer der-3G weist zwei herabhängende Ohren 79 auf, und zwar 45 artigen Freigabe wird ein (nicht dargestelltes) Ventil zu jeder Seite des Blockes 76 eines. Auf diese Weise betätigt, das Druckluft in den Zylinder IS vor dein ist verhindert, daß das Spannfutter um seine Achse Kolben 26 einzutreten ermöglicht. Außerdem wird gedreht werden kann. Der Durchgang 74 ist zu der die hinter dem betreffenden Zylinder befindliche Luft Tasche des Spannfutters ausgerichtet, wenn das be- abgeführt. Dadurch wird das Spannfutter 32 in seine treffende Spannfutter in seiner hinteren Lage ist, in 50 aus F i g. 1 ersichtliche Stellung geführt. Gleichzeitig der die Finger offen sind, wie dies F i g. 1 erkennen wird ein neuer Bolzen S durch das Rohr 72 für die läßt. Sodann wird ein durch das Rohr 72 hindurch Aufnahme in der Tasche des Spannfutters hindurchgeblasener Bolzen S durch die in der Anlage 12 be- geblasen, und unmittelbar danach wird Druckluft findliche öffnung quer zu seiner Achse in der Tasche wieder hinter dem Kolben 26 wirksam gemacht, wähdes Spannfutters aufgenommen. 55 rend die Luft von der Vorderseite des Kolbens ab-

Bcim Betrieb des dargestellten Werkzeugs wird geführt wird. Dadurch wird das betreffende Werkdas Werkstück W mit einer Anschlußklemme einer zeag wieder in einen Zustand gebracht, in welchem elektrischen Energiequelle verbunden, wie zum Bei- es für die Ausführung eines weiteren Schweißzyklus spiel einer Kondensatorentladeeinheit. Die Elektro- bereit ist.

dcnanordnung 14 wird dabei mit der anderen An- 60 Die Auslösung der Luftaufnahme auf der Vordeischlußklemmc der betreffenden Energiequelle ver- seite des Kolbens 26 zum Zwecke des Zurückziehens bundcn, und zwar über eine flexible Litzenleitung 80, des Spannfutters und die Zuführung eines Bolzens die mit dem Ring 20 verbunden ist Die Auslösung auf die Entspannung des Spannfutters von einen? .iucincs Schweißzyklus erfolgt dabei dann, wenn ein vor angeschweißten Bolzen nach Ablauf einer kurzen Druckknopf 82 herabgedrückt wird und wenn das als 65 Verzögerungszeit anstatt nach Aberregung des Hub-Anlage 12 bezeichnete Anlagcteil 12 in Anlagebezie- magneten gewährleistet, daß das Spannfutter in seine hung zu dem Werkstück W gebracht wird. Wenn das hintere Stellung zurückgezogen ist, bevor ein neuer dargcslclltc Werkzeug etwa in einer Lage ist, um an Bolzen zugeführt wird. Dies trifft auch für den Fall

zu, daß eine Verzögerung bei der Wegnahme des Werkzeugs von einem angeschweißten Bolzen auftritt (zum Beispiel in dem Fall, daß das Festgreifen des Spannfutters an den angeschweißten Bolzen von der Art ist, daß der auf die Vorderseite des Kolbens

26 ausgeübte Druck nicht ausreicht, diese Kraft zu überwinden und das Spannfutter von dem betreffenden Bolzen abzuziehen).

Schutz wird nur für eine Bolzenschweißpistole irr Rahmen der Ansprüche begehrt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

mit einem Spannfutter versehen ist, welches flexible Patentansprüche: Finger zum Festhalten eines Boizens sowie einen in Rückwärtsrichtung des Werkzeugs sich erstreckenden

1. Bolzenschweißpistole mit einem federnden Durchgang enthält. Hinter dem Finger ist ein quer Finger enthaltenden Spannfutter, dessen Finger 5 verlaufender Einlaß vorgesehen, der zu dem Durcheinen Bolzen während dessen Anschweißung an gang hinführt, wobei die Anordnung dabei so geein Werkstück festzuspannen imstande sind, und troffen ist, daß die in den Einlaß eingeführten Bolzen mit Zuführeinrichtungen Für eine nacheinander durch den betreffenden Einlaß quer zu ihren Achsen erfolgende Zuführung der Bolzen quer zu ihrer zu dem Durchgang hingeleitet werden können. Ein Achse zu dem Spannfutter, dadurch ge- 10 auf diese Weise in den Durchgang eingeführter BoI-kennzeichnet daß die Finger(34) des zen wird dann durch einen pneumatisch betätigten Spannfutters (32) eine Tasche bilden, in die ein Stößel zu einer Arbeitsstellung hin in Vorwärtsrich-Bolzen durch die Zuführeinrichtungen (74) ein- tung geschoben, in der der betreffende Bolzen von führbar ist und in der der jeweilige Bolzen den Fingern des Spannfutters ergriffen wird, während seiner Anschweißung an ein Werkstück 15 Es sind auch schon Bolzenschweißpistolen mit festgespannt ist, und daß Druckeinrichtungen einem federnde Finger enthaltenden Spannfutter be-

(55) vorgesehen sind, die die Finger (34) des kannt (USA.-Patentschrift 3 487 190, USA.-Patent-Spannfutters (32) für eine Einführung eines BoI- schrift 3 448 236), dessen Finger einen Bolzen wähzens in die Tasche voneinander weg zu bewegen rend dessen Anschweißung an ein Werkstück festzuerlauben. ao spannen imstande sind, und außerdem sind bei diesen

2. Bolzenschweißpistole nach Anspruch 1, da- Bolzenschweißpistolen Zuführeinrichtungen für eim durch gekennzeichnet, daß Bewegungseinrich- nacheinander erfolgende Zuführung der Bolzen quei tungen(26) zur Hin- und Herbewegung des zu ihrer Achse zu dem Spannfutter hin vorgesehen. Spannfutters (32) zwischen einer hinteren Stel- Obwohl Werkzeuge der gerade beschriebenen Art lung, in der das Spannfutter (32) einen Bolzen »5 mit in einem großen Bereich von Formen und Grövon den Zuführeinrichtungen (74) her aufzuneh- ßen liegenden Bolzen zuverlässig arbeiten, kann bei men vermag, während die Finger (34) des Spann- derartigen Werkzeugen die Neigung auftreten, und hitters (32) durch die Druckeinrichtung (56) von- zwar insbesondere dann, wenn ein mißgebildeter einander weg gehalten werden, und einer vorde- Bolzen durch den Trennungsmechanismus hindurch ren Stellung, in der der jeweilige Bolzen für die 30 und zu dem Spannfutter hingelangt ist, daß sie zu-Anschweißung an einem Werkstück bereitgehal- sammenklemmen. Es kann aber auch sein, daß der ten ist, vorgesehen sind. zu schweißende Bolzen in einer unerwünschten Lage

3. Bolzenschweißpistole nach Anspruch 1, da- angeschweißt wird, und zwar zufolge des Verlustes durch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen der Kontrolle der Ausrichtung des betreffenden BoI-zum Auseinanderführen der Finger (34) des 35 zens bei reinem Vorwärtsdurchgang durch das Spannfutters (32) einen Stößel (56) enthalten, der Spannfutter.

von einer axialen Bohrung des Spannfutters (32) Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,

aufgenommen ist, und daß die Bewegungsein- eine verbesserte Bolzenschweißpistole mit einer richtungen (26) eine Relativbewegung zwischen Bolzen-Zuführanordnung zu schaffen, die eine besdem Spannfutter (32) und dem Stößel (56) her- 40 sere Steuerung bzw. Kontrolle über die Lage eines vorrufen, und zwar derart, daß auf den Stößel Bolzens ermöglicht, währenddessen der betreffende

(56) ein Druck ausgeübt und schräg verlaufende Bolzen in die Arbeitslage des Spannfutters geführt Spannflächen (38) der Finger (34) des Spann- wird. Die Bolzenschweißpistole soll im übrigen auch futters (32) in Anlage miteinander gelangen. eine bessere Zuverlässigkeit besitzen als bisher.

4. Bolzenschweißpistole nach Anspruch 1, da- 45 Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch gekennzeichnet, daß die Tasche begren- erfindungsgemäß dadurch, daß die Finger des Spannzende Wandteile (42 und 46) der Finger (34) futters eine Tasche bilden, in die ein Bolzen quer schräg verlaufende bpannflächen (45 und 50) zu seiner Achse durch die Zuführeinrichtung eingeaufweisen, die an dem Kopf eines Bolzens in der führt wird, und daß der betreffende Bolzen ergriffen Tasche zur Anlage kommen und den betreffenden 50 wird, währenddessen er an ein Werkstück ange-Bolzen unter sicherer Festspannung gegen An- schweißt wird. Das betreffende Werkzeug enthält lagen (40) führen, die durch die Finger (34) ge- ferner Einrichtungen, die die Finger des Spannfutters bildet sind. zur Seite zu drücken erlauben und damit die Einführung des Bolzens in die Tasche ermöglichen.

55 An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung

nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.