DE2258908B2 - Bolzenschweiß werkzeug - Google Patents

Description

gangs auf eine Betätigung eines Stößels hin zu gewährleisten, um den jeweiligen Bolzen durch den Abgabedurchgang in seine Schweißposition an der Pistolenklemmhiilse zu transpoi tieren.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung.

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher er-Jilutert.

F i g. 1 zeigt in einer Seitenansicht und zum Teil im Schnitt eine die Erfindung verkörpernde Schweißpistole;

F i g. 2 zeigt einen Schaltplan einer elektrischen Steuerschaltung für die Pistole;

F i g. 3 zeigt einen Schaltplan einer pneumatischen Steuerschaltung für die Pistole.

Bezugnehmend auf die Zeichnungen sei bemerkt, daß in Fig. ] eine Schweißpistole 20 gezeigt ist, die von irgendeiner gewünschten Konfiguration sein kann, in der Zeichnung jedoch als »Pistole« dargestellt ist. Die Schweißpistole 20 weist einen Handgriff 22 und einen Zylinder bzw. eine Trommel 24 auf, wobei der Handgriff mit einem Auslöse- oder Betätigungsknopf 26 versehen ist. Der Zylinder bzw. die Büchse 24 ist an seinem bzw. ihrem vorderen Ende mit einer Klemmhülsenanordnung 28 versehen, die eine hohle, einen Schweißstift zurückhaltende Klemmhülse 30 umfaßt, welche einen Schweißstift S (der nicht notwendigerweise die in F i g. 1 dargestellte Form besitzen muß) in einer Stellung für die Ausführung eines Schweißvorgangs zu halten gestattet. Der Zylinder 24 ist an seinem rückwärtigen Ende mit einem Fluiddruckzylinder 32 versehen, innerhalb dessen ein Kolben 34 untergebracht ist, der einen vorstehenden Stößel 36 aufweist.

Die Verbindung zwischen der Klemmhülse 30 und dem Zylinder 32 stellt ein Bolzen-Abgabedurchgang 38 her, der zwischen der Klemmhülse 30 und dem Zylinder 32 in Längsrichtung verläuft. Zwischen gegenüberliegenden Fnden des Durchgangs 38 und unter einen spitzen Winkel in bezug auf diesen Durchgang ist ein Bolzen-Einl"ßdurchgang 40 vorgesehen, der sich durch eine die Zylinderwand durchziehende Öffnung erstreckt und unter ax^;aler Ausrichtung zu einer Bolzen-Abgabeleitung in Abstand vorgesehen ist. Das Austrittsende dieser Leitung ist schematisch mit 42 angedeutet. Das betreffende Ende 42 der Leitung ist in irgendeiner geeigneten Weise an der Pistole befestigt. Die Einzelheiten der Befestigung sind hier nicht näher dargestellt.

Es dürfte einzusehen sein, daß die vorliegende Erfindung nicht speziell die genaue Eigenschaft bzw. Beschaffenheit der Schweißpistole betrifft, d. h. eine Schweißpistole, bei der ein Lichtbogen durch Ausführung einer Stoßbewegung oder auf eine sonstige Weise gezogen wird, sondern daß es für auf dem vorliegenden Gebiet Tätige möglich sein dürfte, die Pistole 20 mit einem geeigneten Gebilde zu versehen, um eine geeignete Operation in einer der vielen bekannten Schweißbetriebsarten zu ermöglichen. So kann z. B. die Pistole 20 entsprechend der aus der USA.-Patentschrift 3 546 419 bekannten Weise ausgebildet sein. In dieser USA.-Patentschrift ist eine Schweißpistole gezeigt, durch die ein Lichtbogen sozusagen gezogen wird. Der genaue Typ der Bolzenzuführeinrichtung, die zum sequentiellen Transport der Bolzen durch die Leitung 42 benutzt wird, spielt keine Rolle; es können verschiedene Bolzenzuführeinrichtungen verwendet werden, wie eine Vibrationseinrichtung und eine schwingende oder sich drehende Trommel. Bei diesen Einrichtungen handelt es sich um bekannte Einrichtungen auf dem betreffenden Gebiet.

Die Zyünder-Kolben-Antriebseinrichtung 32, 34 stellt eine doppeltwirkende pneumatische Antriebseinrichtung dar, der Luft an gegenüberliegenden Enden des Zylinders durch Durchgänge 44 und 46 zugeführt wird, die durch (nicht dargestellte) flexible Leitungen mit einer Druckluftquelle verbunden sind. Der mit 48 bezeichnete Teil des Durchgangs 38 zwischen dem Einlaßdurchgang 40 und dem Zylinder 32 umschließt eine Kolbenstange 36. Der betreffende Teil bzw. Bereich 48 ist dabei so dimensioniert, daß er etwas größer ist, so daß ein Luftstrom um die betreffende Stange und um die Stange für einen noch zu beschreibenden Zweck ermöglicht ist. So kann

z. B. eine zylindrische Stange 36 mit einem Durchmesser von 0,475 cm verwendet werden, wobei der Durchgang 48 einen Durchmesser zwischen 0,495 und 0,508 cm aufweist.

In F i g. 2 und 3 sind vereinfachte elektrische und pneumatische Steuerschaltungen zur Steuerung der Arbeitsablauffolge des Systems gezeigt, von dem die Pistole einen Teil bildet. Dabei ist lediglich der für ein Verständis der Erfindung erforderliche Teil der Steuerschaltungen geneigt. Kurz gesagt umfaßt die elektrische Schaltung ein Steuerrelais CR-I, das mit einer Gleichstromquelle verbunden ist. Das Relais weist einen Satz von normalerweise geöffneten Kontakten CT? 1-1 auf. Eine 115-V-Wechselstromsteuerschaltung umfaßt, wie sie dargestellt ist, die Kontakte CRi-I, zwei Zeitverzögerungsrelais TD-I und TD-2 und zwei durch Magnetrelais betätigte Ventile SOL 1 und SOL 2.

Unter der Annahme, daß ein Bolzen.? durch die Durchgänge 40, 42 an die Pistole 20 abgegeben worden ist und daß der Luftdurchgang 46 unter Druck gesetzt worden ist, um die Stößel- bzw. Kolbenstange 36 in Vorwärtsrichtung zu verschieben, um den Bolzen in seine aus F i g. 1 ersichtliche Schweißposition zu verschieben und während des Schweißens abzustützen, erfolgt eine Betätigung des Auslösers 26 an der Pistole. Dadurch wird der Schweißzyklus ausgelöst, an dessen Ende das relais CR-I erregt ist. Dadurch werden die Kontakte CR 1-1 in der Steuerschaltung geschlossen. Auf diese Weise wird das Verzögerungsrelais TD-1 erregt, welches unmittelbar seine normalerweise offenen Kontakte TD1-1 schließt und damit auch das Verzögerungsrelais TD-I erregt. Die Kontakte TD 1-1 sind ebenfalls geschlossen, wodurch der Stromkreis zu dem Magnetrelais 5OLl geschlossen ist, welches ein 4-Wege-Ventil Vl steuert (Fig. 3). Die Erregung des Relais SOLI führt zu einer Verschiebung des Ventils V-I in dessen Stellung, in der die Leitungen 50 und 44 unter Druck gesetzt sind. Durch die erstgenannte Leitung wird die Bolzenzuführeinrichtung derart betätigt, daß ein Bolzen an die Leitung 42 abgegeben wird. Durch die letztgenannte Leitung wird das vordere Ende des Zylinders 32 derart unter Druck gesetzt, daß der Kolben 34 und die Kolben- bzw. Stößelstange 36 zurückgezogen werden.

Nach einer bestimmten Verzögerungszeitspanne, die ausreicht, um ein vollständiges Zurückziehen der Kolbenstange 36 zu gewährleisten, ist die Verzöee-

rungszeit des Relais TD-2 abgelaufen. Damit schließen die Kontakte TD 2-1, wodurch das Magnetrelais SOL 2 erregt wird. Dies bewirkt eine Verschiebung des Ventils V-2 und ein Unterdrücke etzen der Leitung 42. Dadurch wird der Bolzen durch die betreffende Leitung hindurchgeblasen und in den Bolzenehiführdurchgang 40 in der Pistole 20 eingeleitet. Da das Ende der Leitung 42 von der Eintritteöffnung des Durchgangs 40 in Abstand vorgesehen ist, wird¹ der größte Tedl der den Bolzen abgebenden Druckluft abgeleitet; der Bolzen möge dabei durch die in der Leitung 42 befindliche Luft nicht weit genug abgegeben werden, um seine vollkommene Stellung in dem Durchgang 38 einzunehmen, und zwar insbesondere dann, wenn die Pistole so gehalten wird, daß die Klemmhülse 30 nach oben zeigt. Wenn der Bolzen zum Teil in dem Durchgang 38 liegt und zum Teil in dem Durchgang 4G so führte dies im Falle der Vorwärtsverschiebung der Kolbenstange 36 zu einem Festklemmen, auf Grund dessen der Bolzen nicht in seine Schweißposition transportiert würde.

Um jegliche Bolzenfestklemmungen innerhalb der Pistole 20 auszuschalten, ist der Durchgangsteil 48 etwas größer gewählt als die Kolbenstange 36, wie dies oben ausgeführt worden ist. Auf ein Unterdrucksetzen des Luftdurchgangs 44 zum Zwecke des Zurückziehens des Stößels 36 wird somit Druckluft auch an den Durchgang 38 abgegeben, und zwar durch den Teil 48, urn nämlich eine vollständige Bolzenabgabe in den Durchgang 38 sicherzustellen. Wenn der Kolben 34 durch die Betätigung des die Leitung 44 unter Druck setzenden Ventils V-I zurückgezogen wird, wird auch die Leitung 50 unter Druck gesetzt. Dadurch, wird ein Bolzen an die Abgabeleirung 42 abgegeben. Die in dem Pistötenzylinder 32 befindliche Luft bewirkt nun nicht nur ein Zurückziehen des Kolbens 44, sondern sie strömt durch den Durchgangsteil 48 und führt zur axialen Abgabe eines Druckluftstromes durch den Durchgang 38 zu der Klemmhülse 30 hin und aus dieser heraus. Die anschließende Betätigung des Ventils V-2 führt zur Abgabe des Bobene unter dem Einfluß von Druckluft durch die Leitung 42. Wenn der Bolzen durch den Einlaßdurchgang 40 eintritt, wird er durch den durch den Durchgang 38 axial strömen-

ao den Luftstrom mitgenommen und zur der Klemmhülse 30 getrieben bzw. geführt. Danach wird das 4-Wege-VentiI V-I umgestellt, wodurch die Leitung 46 unter Druck gesetzt wird. Dadurch wird der Kolben 36 in Vorwärtsrichtung verschoben, wodurch der in der Klemmhülse befindliche Bolzen in seine aus F i g. 1 ersichtliche Schweißpositon gebracht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

durchgang ein Übertragungskanal für das Fluid vorPatentansprüche: gesehen ist. Bei der Abgabe länglicher Bolzen an Schweißpi-

1. Bolzenschweißwerkzeug mit einer an einem stolen ist es üblich, eine Bolzenleitung vorzusehen, Werkzeugende angeordneten Bolzen-Klemmhülse 5 die mit einem Ende mit einer Bolzen abgebenden und einem sich in Längsrichtung des Werkzeugs Quelle verbunden ist und die an ihrem anderen Ende !erstreckenden Bolzen-Abgabedurchgang, einem mit einem axial ausgerichteten Einlaß-Durchgang zu seitlichen Bolzen-Einlaß, der mit einer in einem der betreffenden Schweißpistole hin verbunden ist. geringen Abstand angeordneten Bolzen-Zufüh- Der Einlaß-Durchgang ist unter einem spitzen Winning in Verbindung steht, und einem im Werk- io kel in bezug auf einen Bolzen-Abgabe-Durchgang in zeuginneren angeordneten Fluiddruckzylinder, in der Pistole angeordnet. Ein hin- und herbewegbarer dem ein Kolben mit eimer Kolbenstange angeord- Stößel arbeitet dabei in der Weise, daß er den Bolzen net ist und aus dem die Kolbenstange in den BoI- in eine Schweißposition η eine Pistolen-Klemmhülse zen-Abgabedurchgang hineinragt, und weiterhin abgibt und den betreffenden Bolzen während der zwischen dem vorderen Raum des Huiddruckzy- 15 Schweißoperation trägt. Dabei sind Zufuhrungsanlinders und dem Bolzen-Abgabedurchgang ein ordnurgen benutzt worden, die die Erdschwerkraft Ühertragungskanal für das Fluid vorgesehen ist, und einen Fluiddruck ausnutzen.

dadurch gekennzeichnet, daß der zwi- Die oben beschriebenen Systeme arbeiten so lange sehen dem Bolzen-Abgabedurchgang (38) und zufnedensteUend, wie der Pistolenbolzen-Abgabedem Fluiddruckzylinder (32) vorgesehene Über- 20 Durchgang in einer abwärts gerichteten Lage gehalten tragungskanal (48) sich in axialer Richtung er- wird, bei der der jeweilige Bolzen auf Grund der streckt und gleichzeitig die Kolbenstange (36) Erdschwerkraft veranlaßt wird, durch den betreffenaufzunehmen vermag, die durch den ganzen den Durchgang hindurch zu der Klemmhülse hin zu Übertragungskanal (48) hindurchragt, und daß gelangen. Es ist jedoch zu bemerken, daß sogar in das unter Druck stehende Fluid durch diesen 25 dem Fall, daß ein Bolzenzuführsystem unter Ausnut-Übertragungskanal (48) um die genannte Kolben- zung eines Fluiddrucks benutzt wird, bei einer solstange (36) herum abgebbar ist, durch den Fluid- chen Haltung der Pistole, daß der Bolzenabgabestrom auf einen in dem Bolzen-Abgabedurchgang durchgang von dem Einlaß aus gesehen nach oben befindlichen Bolzen ein Druck in Richtung zur verläuft, der Fluiddruck verschiedentlich nicht aus-Bolzen-Klemmhülse (30) ausgeübt wird und der 30 reicht, um den Bolzen vollständig in den Pistolen-Bolzen selbst zu der Bolzen-Klemmhülse hinführ- Abgabedurchgang zu treiben und in diesem solange bar ist. zu halten, bis er von dem Stößel aufgenommen wird.

2. Bolzenschweißwerkzeug nach Anspruch 1, Verschiedentlich fällt der Bolzen zu dem Einlaß wiedadurch gekennzeichnet, daß der Fluiddruckzy- der zurück; der betreffende Bolzen befindet sich zulinder (32) ein doppeltwirkender Zylinder ist, 35 weilen nur zum Teil in dem Pistolen-Abgabedurch-

_:; der an gegenüberliegenden Enden Fluiddruckein- gang, wenn der Stößel verschoben wird. Dies bewirkt

lasse (44, 46) aufweist und eine Verschiebung des ein Festklemmen innerhalb der Pistole. Wenn dies

Kolbens (34) und der Kolbenstange (36) in bei- der Fall ist, muß der Bolzen beseitigt sein, bevor ein

den Richtungen ermöglicht. weiterer Bolzen geschweißt br... verschweißt werden

3. Bolzenschweißwerkzeug nach Anspruch 2, 40 kann. Dies ist zeitraubend und im Bereich einer Ferdadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen-Zufüh- tigung nicht tolerierbar.

j rung (42) mit dem Bo'zen-Einlaß (40) für die Ferner ist es für Bolzenschweißwerkzeuge auch

;; Hindurchführung jeweils eines Bolzens verbun- noch bekannt, zur Stabilisierung des zu verschwei-

den ist, daß elektrische Speiseeinrichtungen für ßenden Bolzens eine der Transportrichtung des BoI-

die Abgabe eines Schweißstromes vorgesehen 45 zens entgegengerichtete Luftströmung zu benutzen,

sind und daß Steuereinrichtungen mit der BoI- die durch einen eigenen Durchlaß zwischen dem Zy-

\ zen-Zuführung (42) verbunden sind, wobei die linder und dem Abgabedurchgang erzeugt wird. Auf

μ elektrischen Speiseeinrichtungen und die Fluid- diese Weise strömt dann durch den Durchlaß die

steuerung den aufeinanderfolgenden Betrieb Luft dem Bolzen entgegen, d. h. durch den Stabilisie-

sämtlicher Einrichtungen zu steuern gestatten. 50 rungsprozeß des Bobens wird seine Geschwindigkeit

:< gebremst und damit auch der Rhythmus des Arbeits-

ablaufs einem festen Zeitraster unterworfen. Es kann

\ nicht eher geschweißt werden, bis nicht der abge-

\ bremste Bolzen stabilisiert ist, und es kann auch kein

\ 55 neuer Schweißvorgang eingeleitet werden, bevor

U Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein nicht der vorhergehende abgeschlossen ist.

i;l Böizen-schweißwerkzeug mit einer an einem Werk- Demgegenüber geht die Erfindung von dem Ge-

zeugende angeordneten Bolzen-Klemmhülse und danken aus, den zu verschweißenden Bolzen wäh-

^; einem sich in Längsrichtung des Werkzeugs erstrek- rend seines Transportes mit einem Luftstrom zu sta-

' kenden Bolzen-Abgabedurchgang, einem seitlichen 60 bilisieren, der so gerichtet ist, daß der Transport des

■ Bolzen-Einlaß, der mit einer in einem geringen Ab- Bolzens selbst nicht gebremst, sondern gefördert

: stand angeordneten Bolzen-Zuführung in Verbin- wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde

j dung steht, und einem im Werkzeuginneren angeord- einen Weg zu zeigen, wie eine Bolzenzuführung in

\ neten Fluiddruckzylinder, in dem ein Kolben mit einer Schweißpistole »unterstützt« werden kann, und

< einer Kolbenstange angeordnet ist und aus dem die 65 zwar in. der Weise, daß sichergestellt ist, daß jeder an

j Kolbenstange in den Bolzen-Abgabedurchgang hin- die betreffende Pistole abgegebene Bolzen richtig

j einragt, und weiterhin zweien ism vorderen Raum ausgerichtet ist. Die betreffende Ausrichtung ist da-

> des Fluiddruckzylinders und dem Bolzen-Abgabe- bei gänzlich innerhalb des Pistolen-Abgabe-Durch-