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Nach dem Schweißvorgang wird dann das Futter von dem Bolzen zurückgezogen
und das Magazin um einen Schritt weitergedreht, um den nächsten Bolzen in Gegenüberlage
von dem Bohrfutter zu bringen. Bei dieser bekannten Bolzenschweißeinrichtung ist
somit neben dem Spannfutter noch ein schrittweise drehbares Magazin erforderlich,
in welchem einerseits nur eine bestimmte Anzahl Bolzen oder Stifte untergebracht
werden kann und welches andererseits verhältnismäßig große Abmessungen aufweist,
wodurch die gesamte Bolzenschweißeinrichtung insgesamt ziemlich groß und unhandlich
wird. Obendrein muß nach einer bestimmten, der Anzahl der Bolzen in dem Magazin
entsprechenden Anzahl von Schweißvorgängen das Magazin wieder aufgefüllt bzw. durch
ein anderes gefülltes Magazin ersetzt werden (DT-AS 10 22 334).
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Ferner ist eine Bolzenschweißeinrichtung in Form einer Bolzenschweißpistole
bekannt, bei welcher vorn ein Magazinhalter angebracht ist, welcher mit dem Bolzenhalter
vor und nach jedem Schweißvorgang in Längsrichtung des Spannfutters bewegbar ist.
In dem Magazinhalter ist ein Magazin mit einer bestimmten Anzahl Bolzen einsetzbar,
die dann nacheinander senkrecht zur Bewegungsrichtung des Spannfutters zugeführt,
von diesem erfaßt, gegen das Werkstück gedrückt und dort verschweißt werden. Auch
bei dieser Schweißpistole ist vorn ein verhältnismäßig sperriger Magazinhalter angebracht,
in dem ein Magazin mit nur einer begrenzten Anzahl von Bolzen eingesetzt werden
kann, das nach einer bestimmten Anzahl Schweißvorgänge wieder aufgefüllt bzw. durch
ein neues ersetzt werden muß. Obendrein sind zur Zuführung der Bolzen sowie zur
Einstellung des Magazins in dem Bolzenhalter eine verhältnismäßig große Anzahl beweglicher,
einem Verschleiß unterliegende Teile erforderlich und vorgesehen (US-PS 33 71 184).
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Schließlich ist noch eine weitere Bolzenschweißpistole bekannt, an
der vorn über dem Bolzenhalter ein Magazin mit einer entsprechenden Halterung verschwenkbar
angebracht ist, in dem eine bestimmte Anzahl Bolzen untergebracht ist. Zum Zuführen
von Bolzen wird das Magazin so verschwenkt, daß sein freies Ende vor dem Bolzenhalter
in eine Stellung gebracht wird, in welcher der unterste Bolzen in dem Magazin genau
gegenüber dem Bolzenhalter liegt. In dieser Stellung wird dann der Bolzen von einer
von Hand zu betätigenden Einrichtung in den Bolzenhalter selbst eingeführt. Nach
einer Aufnahme des Bolzens oder eines Stiftes wird das Magazin zusammen mit der
Zuführeinrichtung für die Bolzen aus der Bahn des Bolzenhalters zurückgezogen, so
daß ohne eine Störung und Behinderung von Seiten des Magazins Bolzen oder Stifte
aufgeschweißt werden können.
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Bei dieser bekannten Bolzenschweißeinrichtung sind somit das Magazin
und die Einführeinrichtung verschwenkbar vor dem Bolzenhalter angebracht, wobei
sowohl zur Zuführung der Bolzen in dem Magazin als auch zur Einführung in den Bolzenhalter
verhältnismäßig viele bewegliche und verschiebbare Teile vorgesehen sein müssen,
die leicht und schnell verschleißen können und dann ausgewechselt werden müssen.
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Obendrein kann auch in diesem Magazin immer nur eine begrenzte Anzahl
Bolzen oder Stifte mit gleichmäßigen Abmessungen vorzugsweise zylindrischer Form
untergebracht werden (US-PS 33 03 318).
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine im Aufbau einfache Bolzenzuführeinrichtung
mit wenigen Verschleißteilen zu schaffen, mit welcher neben Bolzen mit rundem Querschnitt,
aber nicht überall gleichem Durchmesser, insbesondere auch Vierkantbolzen in praktisch
beliebiger Anzahl automatisch einer stationären Kondensatorentladungs-Schweißmaschine
von vorn zugeführt werden können, ohne daß die Gefahr eines Verklemmens oder Querstellens
der zuzuführenden Bolzen besteht.
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Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung mit einer automatischen Bolzenzuführeinrichtung
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß an dem unteren Ende der
Fallrinne quer zu dieser ein pneumatisch betätigbarer Zuführschieber angeordnet
ist, der an seiner Oberseite eine den Abmessungen der zuzuführenden Bolzen entsprechende
Ausnehmung und dessen eine Seitenfläche eine dem Bolzenhalter der Schweißmaschine
entsprechende Ausnehmung auf-
weist, so daß der Bolzenhalter zur Aufnahme eines Bolzens
in Richtung und koaxial zu der Längsachse des Bolzens in die Ausnehmung in der Seitenfläche
eingebracht werden kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung entspricht
die Form der Ausnehmung in der Seitenfläche des Zuführschiebers genau den Außenabmessungen
von mehreren der Backen des Bolzenhalters; gleichzeitig weist die Ausnehmung in
der Seitenfläche etwa eine der Länge der Bolzen entsprechende Tiefe auf. Hierdurch
ist eine besonders einfache und zuverlässig arbeitende Einrichtung geschaffen, bei
welcher lediglich der Zuführschieber in einem Schiebergehäuse pneumatisch hin- und
hergeschoben wird; weitere bewegliche, irgendeinem nennenswerten Verschleiß unterliegende
Teile werden bei der Bolzenzuführeinrichtung gemäß der Erfindung nicht benötigt.
Um ein einwandfreies Arbeiten der Zuführeinrichtung sicherzustellen, ist gemäß einer
weiteren, vorteilhaften Ausbildung der Erfindung die Ausnehmung in der Seitenfläche
des Zuführschiebers etwa kreuzförmig derart ausgebildet, daß die einzelnen Arme
der kreuzförmigen Ausnehmung jeweils den Abmessungen von mehreren Backen des Bolzenhalters
entsprechen und daß an den Schnittpunkten der Querarme und des tiefer liegenden,
mittleren Arms im Abstand der Querabmessungen eines Schweißbolzens Ecken ausgebildet
sind. Durch diese Ausbildung der Ausnehmung ist die Lage eines Bolzens in der Ausnehmung
genau festgelegt, so daß der Bolzen ohne Schwierigkeit und einwandfrei von dem Bolzenhalter
der Schweißmaschine aufgenommen werden kann.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung entspricht der
Durchmesser der Ausnehmung in der einen Seitenfläche des Zuführschiebers etwa dem
Außenumfang der Backen des Bolzenhalters; ferner ist in der Ausnehmung ein unter
Federspannung gehaltenes Teil angeordnet, das jeweils bei Aufnahme eines Bolzens
durch die Backen des Bolzenhalters parallel zur Längsachse eines in der Ausnehmung
liegenden Bolzens in den Zuführschieber hineingedrückt wird.
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Obwohl bei dieser Einrichtung, im Unterschied zu der vorbeschriebenen
Ausführungsform, ein zusätzliches bewegliches, unter Federspannung gehaltenes Teil
vorgesehen ist, ist auch bei dieser Einrichtung eine einwandfreie und zuverlässige
Arbeitsweise der Bolzenzuführeinrichtung sichergestellt. Allerdings ist die Breite
bzw. Tiefe des Zuführschiebers etwas größer als bei der ersten Ausführungsform,
da in ihm senkrecht zu seiner Bewegungsrichtung in dem Schiebergehäuse das unter
Federspannung gehaltene Teil verschoben werden muß.
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Bei dieser Ausführungsform ist vorteilhafterweise in einem etwa der
Länge des Bolzens entsprechenden Abstand von der einen Seitenfläche des Zuführschiebers
ein Anschlagstift vorgesehen, welcher als Widerlager dient, wenn der Bolzenhalter
der Schweißmaschine an dem Bolzen angreift und diesen senkrecht zur Bewegungsrichtung
des Zuführschiebers verschieben will. Da der Zuführschieber einfacher hergestellt
werden kann, wenn die in ihm ausgebildete Ausnehmung quer über seine Breite verläuft,
ist auf der dem Bolzenhalter der Schweißmaschine abgewandten Seite des Zuführschiebers
die in ihm ausgebildete Ausnehmung durch eine vorzugsweise aufgeschraubte Platte
abgedeckt. Diese Platte dient bei der erstbeschriebenen Ausführungsform der Zuführeinrichtung
als Widerlager, wenn der Bolzenhalter der Schweißmaschine gegen diesen
drückt,
um ihn zu erfassen.
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Weitere Vorteile der Erfindung werden an Hand von bevorzugten Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigt F i g. 1 a
eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Zuführeinrichtung gemäß der
Erfindung, F i g. Ib eine Draufsicht auf die Ausführungsform der F i g. la, wobei
gegenüber dem ausgefahrenen Zuführschieber der Bolzenhalter einer Schweißmaschine
dargestellt ist, F i g. Ic eine Vorderansicht der Ausführungsform der Fig. Ia, F
i g. 2a eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Zuführeinrichtung
gemäß der Erfindung, F i g. 2b eine der F i g. 1b entsprechende Draufsicht auf die
Ausführungsform der F i g. 2a, wobei ebenfalls gegenüber dem Zuführschieber der
Bolzenhalter einer Schweißmaschine dargestellt ist, und F i g. 2c eine Vorderansicht
der Ausführungsform der Fig.2a.
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In den Figuren sind die gleichen oder einander entsprechende Teile
mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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In den Fig. la bis 1c ist eine Fallrinne 1 dargestellt, welche, wie
besonders deutlich aus F i g. 1 b zu ersehen ist, eine U-förmige Rinne 1b und eine
dieser gegenüber angeordnete gebogene Stange 1a aufweist. Die beiden einander gegenüberliegenden
Schenkel der U-förmigen Rinne 1 b sind in einem Abstand voneinander angeordnet,
welcher der Längserstreckung eines Vierkantbolzens entspricht. Die Rinne 1 b und
die Stange 1a verlaufen parallel zueinander und in einem Abstand, welcher der Querabmessung
eines beispielsweise im Querschnitt quadratischen Vierkantbolzens entspricht. Die
U-förmige Rinne und die Stange sind am unteren Ende in eine Platte 2 eingesetzt,
welche eine den Abmessungen der Rinne 1 und damit den Abmessungen der zuzuführenden
Vierkantbolzen entsprechende Ausnehmung 2a aufweist. Die Platte 2 ist auf der Oberseite
eines Schiebergehäuses 3 angebracht, vorzugsweise aufgeschraubt. In dem Schiebergehäuse
ist ein Zuführschieber 4 angeordnet, der durch eine nur teilweise dargestellte Kolbenstange
7 einer nicht näher dargestellten pneumatischen Betätigungseinrichtung in Längsrichtung
des Schiebergehäuses, d. h. in F i g. 1 a und 1 b nach links, verschoben wird. An
der Oberseite 4a des Zuführschiebers ist eine den Längs- und Querabmessungen der
zuzuführenden Bolzen 6 entsprechende Ausnehmung 5 ausgebildet. Ferner ist in der
Seitenfläche 4b des Zuführschiebers eine weitere Ausnehmung 5 ausgebildet, die quer
zur Bewegungsrichtung des Zuführschiebers verläuft. Wie aus F i g. Ia zu ersehen
ist, ist die Ausnehmung 5 kreuzförmig derart ausgebildet, daß sich zwei Querarme
5a gegenüber liegen und senkrecht in. der Mitte dieser Arme genau unter der Ausnehmung
für den Bolzen 6 ein mittlerer Arm 5b ausgebildet ist.
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Zwischen den Querarmen 5a und dem unteren Arm 5b sind im Abstand der
Querabmessungen eines Schweißbolzens Ecken 5d ausgebildet, durch welche die Lage
eines Schweißbolzens 6 genau festgelegt ist. Zur Führung der Bolzen 6 sind ferner
gegenüber dem Arm 5b senkrecht zu den Querarmen 5a kleine Kanten 5c ausgebildet;
durch diese Kanten ist ein Kippen oder Verdrehen eines Bolzens 6 in der Ausnehmung
5 verhindert.
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Wie aus F i g. 1 b zu ersehen, ist gegenüber dem Zuführschieber 4
eine Spannmutter und der Bolzenhalter einer nicht näher dargestellten Schweißmaschine
wiedergegeben.
Auf der der Schweißmaschine abgewandten Seite des Zuführschiebers ist eine Abdeckplatte
13 angebracht, vorzugsweise angeschraubt. Ferner ist auf der Seite des Zuführschiebers
4 an welcher die Kolbenstange 7 angreift, ein Einschnitt 4c ausgebildet, welcher
als Anschlag für den Zuführschieber dient.
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Wenn in die Backen 8a des Bolzenhalters 8 der Schweißmaschine 10
ein Bolzen eingeführt werden soll, wird durch die nicht näher dargestellte pneumatische
Einrichtung der Zuführschieber 4 in das Schiebergehäuse so weit hineingezogen, daß
die Ausnehmung 5 unter die Ausnehmung 2a in der Platte 2 und dem Schiebergehäuse
3 zu liegen kommt. Sobald die beiden Ausnehmungen 5 und 2a untereinander liegen,
fällt einer der über die Rinne 1 in den Figuren strichpunktiert dargestellten Bolzen
in die Ausnehmung 5 in dem Zuführschieber 4. Wie bereits ausgeführt, ist die Ausnehmung
5 so bemessen, daß sie gerade von einem Bolzen 6 ausgefüllt wird, wie in F i g.
1 a dargestellt ist. Nachdem ein Bolzen 6 in die Ausnehmung 5 gefallen ist, wird
der Zuführschieber durch die pneumatische Betätigungseinrichtung wieder nach vorn,
d. h. in F i g. 1 a und 1 b nach links so weit verschoben, bis der Bolzen dem Bolzenhalter
der Schweißmaschine so gegenüber liegt, daß ihre Mittelachsen miteinander fluchten.
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Sobald der Bolzen 6 in dem Zuführschieber diese Lage einnimmt, wird
der Bolzenhalter 8 der Schweißmaschine 10 im allgemeinen ebenfalls mittels einer
nicht näher dargestellten pneumatischen Einrichtung in Richtung auf den Bolzen 6
verschoben. Hierbei sind die Backen 8a des Bolzenhalters so ausgerichtet, daß sie
genau in die Arme 5a und 5b der kreuzförmigen Ausnehmung 5 geschoben werden und
dabei den in der Ausnehmung liegenden Bolzen 6 erfassen. Sobald die Backen 8a des
Bolzenhalters 8 den Bolzen erfaßt haben und dieser richtig zwischen den Backen 8a
sitzt, wird der Bolzenhalter 8 zurückgezogen. Unmittelbar hierauf wird dann auch
der Zuführschieber 4 wieder in das Schiebergehäuse 3 zurückgezogen. Der Bolzenhalter
mit dem eingesetzten Bolzen wird dann erneut so weit vorgeschoben, bis die an ihm
vorgesehenen, in den Figuren nicht dargestellten Füße an dem Grundmaterial, auf
welches der Bolzen aufgeschweißt werden soll, zur Anlage kommen. Der aufzuschweifiende
Bolzen befindet sich dann in dem vorgesehenen Abstand in der Größenordnung von 3
bis 5 mm von dem Grundmetall entfernt und kann durch Betätigen des Schweißkolbens
durch Lichtbogenschweißung aufgeschweißt werden.
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Die Spannmutter 9 mit dem Bolzenhalter 8 der Schweißmaschine 10 wird
nach dem Aufschweißen von dem Bolzen abgezogen und wieder in die in F i g. Ib dargestellte
Lage gebracht. Hierauf kann der Zuführschieber 4, in dessen Ausnehmung 5 bereits
wieder ein Bolzen liegt, in die in den F i g. la und lb dargestellte Lage verschoben
werden. Nunmehr wiederholt sich dann der vorstehend im einzelnen beschriebene Vorgang
von neuem.
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Mit der Zuführeinrichtung gemäß der Erfindung können also vollautomatisch,
beispielsweise mit Hilfe einer pneumatischen Steuerung in schneller Aufeinanderfolge
über die Fallrinne 1 und den Zuführschieber 4 Bolzen 6 in eine Lage gebracht werden,
in welcher sie mittels der Backen 8a des Bolzenhalters 8 einer Schweißmaschine sofort
erfaßt werden können. Hierbei kann die Steuerung so ausgelegt sein, daß beispielsweise
mittels einer Lichtschranke gefühlt wird, ob auch ein Bolzen in den Zuführschieber
4 gefallen ist. Nur wenn dies der Fall ist, erhält die Schweißmaschine den Befehl
zum
Vorfahren und zum Ergreifen des in der Ausnehmung 5 liegenden
Bolzens. Ferner kann mittels einer weiteren Fühleinrichtung gefühlt werden, ob auch
ein Bolzen in dem Bolzenhalter 8 der Schweißmaschine 10 sitzt, und die Schweißmaschine
wird nur vorgefahren, wenn ein Bolzen in dem Bolzenhalter 8 gefühlt wird. Hierdurch
ist auf einfache Weise sichergestellt, daß weder die Schweißmaschine umsonst vorfährt,
wenn kein Bolzen in der Ausnehmung liegt, noch daß sie, ohne daß in ihrem Bolzenhalter
ein Bolzen sitzt, in Richtung auf den Gegenstand bewegt wird, auf welchen ein Bolzen
aufgeschweißt werden soll.
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Die Ausführungsform in den F i g. 2a bis 2c entspricht weitgehend
der Ausführungsform der F i g. la bis lc. Auch die Zuführung der Bolzen über die
Rinne 1 und den Zuführschieber 4 sowie die Aufnahme der Bolzen mittels des Bolzenhalters
8 der Schweißmaschine 10 erfolgt auf die gleiche Art und Weise, wie oben beschrieben.
Die beiden Ausführungsformen unterscheiden sich lediglich durch die Ausnehmung 5
in der Seitenfläche 4b des Zuführschiebers 4. Bei der in den F i g. 2a bis 2c dargestellten
Ausführungsform ist die Ausnehmung nicht kreuzförmig wie in den F i g. la bis Ic,
sondern rund, und ihr Durchmesser entspricht etwa dem Außenumfang der Backen 8a
des Bolzenhalters 8.
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Ferner ist, wie aus den F i g. 2a und 2b zu ersehen ist, in der Ausnehmung
ein unter Federspannung gehaltenes Teil 11 sowie ein Anschlagstift 12 vorgesehen.
Das unter Federspannung gehaltene Teil weist, wie aus F i g. 2a zu ersehen ist,
einen U-förmigen Querschnitt sowie einen Längsschlitz auf, der etwas breiter als
der Durchmesser des Anschlagstiftes ist.
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Wie aus F i g. 2b zu ersehen ist, fällt ein über die Rinne 1 zugeführter
Bolzen durch die Ausnehmung 2a in dem Schiebergehäuse 3 so in die Ausnehmung 5 in
dem Zuführschieber, daß er vor den Anschlagstift 12 zu liegen kommt. Wenn dann der
Zuführschieber 4 zusammen mit dem in seiner Ausnehmung 5 liegenden Bolzen in die
in F i g. 2b dargestellte Lage gebracht ist, in wel-
cher die Achsen des Schweißbolzens
und des Bolzenhalters fluchten, wird die Schweißmaschine 10 vorgefahren. Hierbei
treffen dann die Backen 8a des Bolzenhalters auf das unter Federspannung stehende
Teil 11 und drücken es in die Ausnehmung hinein. Da der Anschlagstift 12 als Widerlager
für den Bolzen dient, kann dieser nicht nach hinten ausweichen und wird mittels
der Backen des Bolzenhalters 8 erfaßt. Sobald der Bolzenhalter 8 mit dem in ihm
sitzenden Bolzen zurückgezogen wird, nimmt das unter Federspannung gehaltene Teil
11 wieder die in F i g. 2b dargestellte Lage ein. Im übrigen ist der Verfahrensablauf
derselbe, wie an Hand der Fig. la bis Ic beschrieben worden ist.
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Auf der der Schweißmaschine abgewandten Seite ist der Zuführschieber
4 mittels einer Platte 13 abgedeckt.
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Ferner ist, wie aus den F i g. Ic und 2c zu ersehen ist, auf der Unterseite
des Schiebergehäuses 3 ein Gehäuseboden 3a vorgesehen, auf dessen Oberseite der
Zuführschieber 4 verschoben wird.
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Die automatische Zuführeinrichtung ist besonders vorteilhaft in Verbindung
mit Geschirren, wie Töpfen, Pfannen u.ä. verwendbar, auf welche vorzugsweise Vierkantbolzen
aufgeschweißt werden, an welche dann Griffe oder Stiele angeschraubt werden können.
In solchen Fällen ist hinter dem Schiebergehäuse eine spezielle Vorrichtung zur
Aufnahme der Geschirre, beispielsweise der Töpfe oder Pfannen, angeordnet. Diese
Vorrichtung weist im allgemeinen einen rechteckförmigen Rahmen auf, der so schwenkbar
gelagert ist, daß der Neigungswinkel der aufgespannten Geschirre, beispielsweise
der Pfannen oder Töpfe, so geändert werden kann, daß der aufzuschweißende Bolzen
immer senkrecht auf die Schweißfläche auftrifft. Hierbei ist der Rahmen, gegen welchen
das Geschirr gedrückt ist, in der jeweils eingestellten Lage fest arretierbar, so
daß sich der einmal eingestellte Neigungswinkel des aufgespannten Geschirrs bezüglich
der Bolzenschweißmaschine nicht ändern kann.