DE2233609A1

DE2233609A1 - Schweisspistole fuer das kondensatorentladungs-bolzenschweissen

Info

Publication number: DE2233609A1
Application number: DE2233609A
Authority: DE
Inventors: Dankmar Tauern
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1972-07-07
Filing date: 1972-07-07
Publication date: 1974-01-24
Also published as: CA983125A; SE384159B; JPS4956856A; AU5768773A; FR2191971A1; US3832515A; FR2191971B1; CH559596A5; BE801833A; GB1426614A; AT325385B

Description

BI. W. EERS BIPWBS. Θ. ITAPP

Anwaltsakte 22 642

?. JuIf 1972

HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SGHMN (Fürstentum Liechtenstein)

Schweisspistole für das Kondensator» entladungs-Bolzensehweissen

Die Erfindung betrifft eine Schweisspistole für das Kondensatorentladungs-Bolzenschweissen mit einem Gehäuse, einer darin axial verschiebbaren, gegebenenfalls mehrteiligen, Bolzenhalterung, einer Magnetspule und einem entsprechenden Magnetanker, wobei der eine Magnetteil der Bolzenhalterung und der andere Magnetteil dem Gehäuse zugeordnet ist, einem dem Vorschub der Bolzenhalterung dienenden Kraftspender, dessen

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Kraft geringer als die Haltekraft des Magneten ist, einer Stromquelle zum Betätigen des Elektromagneten, sowie einem Sehaltorgao zum Schliessen und Unterbrechen des Spulenstromkreises»

Beim Kondensatorentladungs-Bolzenschv/eissen wird der Bolzen, mit seiner vorderen Stirnseite aus einem* zur Ausbildung eines Lichtbogens erforderlichen'Abstand vom Grundmaterial, der Schweisstelle zugeführt» Dar erwähnte Abstand wird beispielsweise durch einen,an der Stirnseite des Bolzens angeordneten, das Zünden des Lichtbogens erleichternden Tip, der vor der Schmelsphase an der Schweisstelle aufsteht und während der Lichtbogenbildung absehmilEt_s erreicht«. Da der Tip nicht in allen Anwendungsfallen für die Zündung des Lichtbogens erforderlich istg ist es auch möglich, den Bolzen mit Hilfe pistolenseitiger Mittel in einem grösseren Abstand zum Aufnahmewerkstoff an halten. Die Zuführgeschwindigkeit muss sehr hoch sein, da einerseits die Zuführung des Bolzens während der nur Millisekunden anhaltenden Lichtbogen«Brenndauer erfolgeß muss, und andererseits der Bolzen unter bestimmtem Druck, der durch die kinetische Energie des Bolzens und der Bolzenhalteruog .erzielbar ist, in dia Schmelze getaucht werden muss.

Der mit den bis anhin bekannten Schweisspistolen mit hoher Geschwindigkeit auf die Schweisstelle treffende Bolzen prellt, infolge der in elastische Verformung umgewandelten kinetischen Energie des bewegten Bolzens und der Bolzenhalterung samt den derselben zugeordneten Teilen, aus der erstarrenden Schmelze zurück. Die Folge sind unzureichende Haltewerte.

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Die Prellvjirkung hängt demnach von der Grosse der erwähnten kinetischen Energie ab, die ihrerseits durch Masse und Geschvrindigkeit der ara Zuführvorgang beteiligten Teile bestimmt wird. Sowohl Geschwindigkeit als euch Messe müssen jedoch ausreichende Vierte aufweisen, um die für die Güte der Verschv/eissung gleichfalls erforderliche Eintauchkraft des Bolzens in das Schwelssbad zu gewährleisten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Eolzenschweisspistoie zu schaffen, die es ermöglicht, bei der erforderlichen Zuführgeschwindigkeit des Bolzens zum Aufnahmematerial, die sich nachteilig auswirkende Prellwirkung zu beseitigen.

Erfindungsgeiaäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der der Bolzenhalterung zugeordnete Magnetteil gegenüber derselben axial beweglich angeordnet ist und dass die Bolzenhalterung zur Bestimmung der hintersten Stellung des Magnetteils einen Mitnehmer und zur Begrenzung des verschiebbaren Magnetteils in Vorschubrichtung einen Anschlag aufweist.

Schlägt der Bolzen an der Schweisstelle auf, so wird über den Bolzen gleichzeitig auch die Bolzenhalterung abrupt mitgestoppt. Ber der Bolzenhalterung zugeordnete, mitbewegte Magrietteil, sowie gegebenenfalls weitere axial beweglich angeordnete Teile laufen indessen in Vorschubriehtung weiter, ohne durch ihre kinetische Energie die Prellwirkung zu erhöhen. Es gelingt demnach, durch Entkuppeln von Massen, welche, beispielsweise konstruktiv bedingt, der Bolzenhalterung zugeordnet sind, die Aufschlagenergie und somit die Prellwirkung zu minimieren, ohne die erforderliche Zuführgeschwindigkeit und Eintauchkraft zu beeinträchtigen.

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Vorteilhaft ist der der Bolzenhalterung zugeordnete Magnetteil der Magnetanker, da hierdurch die relativ empfindliche Magnetspule selbst, sowie deren Anschlussleitungen, während des Befestigungsvorganges nicht bewegt und abrupt gestoppt werden und praktisch problemlos angebracht sein können.

Einem weiteren Vorschlag der Erfindung folgend, ist zv/ischen dem der Bolzenhalterung zugeordneten Magnetteil und dem Anschlag ein Bäxapfungselement vorgesehen. Dies bewirkt, dass eine der Prellung entgegenwirkende Kraft kontinuierlich aufgebaut wird. Durch entsprechende Auslegung des Dämpfungselementes ist es dieserart möglich, die Prellwirkung völlig zu eliminieren.

Ferner werden bei einer solchen Ausführung die sich ansonsten gegenseitig beaufschlagenden Teile geschont, was wiederum die Lebensdauer des Gerätes erhöht.

Vorzugsweise besteht das Dämpfungselement aus elastischem Material bzw. ist elastisch ausgebildet. Als Dämpfungselement lässt sich jedoch auch ein Luftpolster, das zwischen der Bolzenhalterung und dem zugehörigen Magnetteil angeordnet ist, verwenden.

Besonders eignen sich als Dampfungselemente Druckfedern, die den Magnetteil mit ihrer Kraft permanent gegen den Mitnehmer drücken. Hierdurch wird der Magnetteil,auch bei nach unten weisender Arbeitsrichtung des Gerätes,permanent in seine gegenüber der Bolzenhalterung hintere Lage geschoben.

Um einerseits das elastische Dämpfungselement abzustützen und andererseits gleichzeitig die Bolzenhalterung vor dem

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völligen vorschubrichtungsseitigen Austreten aus dem Gehäuse zu sichern, ist der Anschlag vorzugsweise als Ringflansch ausgebildet.

Die Erfindung soll nunmehr anhand einer sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläutert werden, und zwar zeigt diese einen Längsschnitt durch eine in Ruhestellung befindliche erfindungsgemässe Schxfeisspistole«

Eine gesamthaft mit 1 bezeichnete Schweisspistole besteht aus einem Gehäuse 2, einer gesanithaft mit 3 bezeichneten ßolzenhalterung, einem der Bolzenhaiterung 3 zugeordneten Magnetanker 4, einer Dämpfungsfeder 5, einer Verschlusskappe 6, einer gesamthaft mit 7 bezeichneten Magnetspule und einer Schubfeder 8.

In der gezeigten Stellung ist der Stromkreis der Magnetspule geschlossen. Wird nun die Bolzenhaiterung 3 zusammen mit einem Bolzen 9, der zugeordneten Dämpfungsfeder 5 und dem Anker 4, beispielsweise manuell» nach hinten geschoben, so erfasst das magnetische Anziehungsfeld den Anker 4 und hält ihn in Berührungs-Kontakt mit der Magnetspule 7. Die vorgespannte Schubfeder 8 wird indessen um das Mass des Hubes zusammengepresst, wobei der Hub vorzugsweise grosser ist als das Mass, um welches der Bolzen 9 gegenüber Abstützfüssen 11 vorsteht.

Wird sodann die Schweisspistole 1 mit den Abstützfüssen 11 gegen den Aufnahmewerkstoff gedrückt und über den Bedienungsknopf 12 der Magnetstromkreis unterbrochen, so bewegt die Schubfeder 8 die Bolzenhaiterung gegen den Aufnahmewerkstoff. Der Bolzen 9 schlägt alsdann an der Schweißstelle auf und stoppt die Vorwärtsbewegung der Bolzenhaiterung 3 und der Dämpfungsfeder 5. Der über einen Mitnehmer 13 mitbewegte

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Magnetanker 4 läuft indessen in Vorsehubrichtung weiter und wird in der Folge über die Dämpfungsfeder 5, die sich ihrerseits an einem an der Bolzenhalterung 3 angeordneten Anschlag

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14 abstützt-, abgefangen. Dieses Abfangen bewirkt einen Kraftstoss in Vorschubrichtungs welcher den entgegen der Vorschubrichtung zum gleichen Zeitpunkt wirkenden Prellstoss der an der Schweisstelle aufgeschlagenen Teile reduziert. Hierdurch wird das ansonsten durch den Prellstoss verursachte Zurückziehen des Bolzens 9 aus dem Schwelssbad verhindert. Der Anschlag 14 stützt die Rollenhalterung 3 in Ruhelage gegen einen Boden 15 ab und verhindert so das völlige Austreten der Bolzenhalterung 3 aus der Schweisspistole 1.

Um den Hub der Magnetteile und somit in angezogener Ankerstellung den Abstand von der vorderen Boizenstirnseite zum Aufnaiimewerkstoff variieren zu können, ist die Verschlusskappe 6 gegenüber dem Gehäuse 2 verdrehbar angeordnet und weist einen axial verlaufenden GewindeansatE 16 auf, der mit einem gegengleiehen Gewinde 17 der Magnetspule 7 in Eingriff steht. Um durch Drehen der Verschlusskappe 6 ein axiales Verschieben der Magnetspule 7 zn bewirken, ist die Magnetspule 7 weiters durch einen Finger 18„ der seinerseits in einen am Gehäuse 2 angeordneten .Axialschlitz 19 eingreift„ gegen Verdrehen gesichert.

Grundsätzlich ist es auch möglich_s mehrere erfindungsgemässe Schweisspistoleo su einer Einheit zusammenzusetzen, wodurch beispielsweise bei Serienmontagen im stationären Betrieb grosse Vorteile erzielt werden.

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Claims

Patentansprüche

Bolzenschweisspistole für das Kondensatorantladungs-Bolzenschweissen mit einem Gehäuse, einer darin axial verschiebbaren Bolzefohalterung, einer Magnetspule und einem entsprechenden Magnetanker, wobei der eine Magnetteil der Bolzenhalterung und der andere Magnetteil dem Gehäuse zugeordnet ist, einem"dem Vorschub der Bolzenhalterung dienenden Kraftspender, dessen Kraft geringer als die Haltekraft des Magneten ist, dadurch gekennzeichnet, dass der der Bolzenhalterung (3) zugeordnete Magnetteil (4) gegenüber derselben axial beweglich angeordnet ist und dass die Bolzenhalterung (3) zur Bestimmung der hintersten Stellung des Magnetteiles (4) einen Mitnehmer (13) und zur Begrenzung des verschiebbaren Magnetteiles (4) in Vorschubrichtung einen Anschlag (14) aufweist.
2. Bolzenschweisspistole nach Anspruch 1, dadurch gekenn-• zeichnet, dass der der Bolzenhalterung (3) zugeordnete Magnetteil (4) der Magnetanker ist.
3. Bolzenschweisspistole nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem der Bolzenhalterung (3) zugeordneten Magnetteil (4) und dem Anschlag (14) ein Dämpfungselement (5) angeordnet ist.
4. Bolzenschweisspistole nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (5) elastisch ausgebildet ist.

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5. Bolzenschweisspistole nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (5) eine Druckfeder ist.
6. Bolzenschweissplstole nach einem der Anspräche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (14) als Ringflansch ausgebildet ist*

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