DE2604064C2

DE2604064C2 - Stud welding or setting device

Info

Publication number: DE2604064C2
Application number: DE2604064A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-02-04
Filing date: 1976-02-03
Publication date: 1985-02-14
Also published as: ATA83275A; AT351338B; DE2604064A1; NL7600947A; GB1540472A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bolzenschweißoder -setzgerät mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.The invention relates to a stud welding or setting device with the features of the preamble of claim 1.

Bei einem bekannten Gegenstand dieser Art — DE-GM 19 60 364 — wird der jeweilige Einzelteil von der Außenseite her eingeführt, so daß eine rasche Schweißfolge nur durch einen äußerst komplizierten Mechanismus und unter Inkaufnahme großer axialer Bewegungen erzielbar ist. Das Spannelement dieses Gerätes ist mit einer Kegelfläche versehen, die dauernd mit derjenigen der Zentrier- und Spannhülse in Eingriff bleiben.In a known object of this type - DE-GM 19 60 364 - the respective item of the Outside introduced, so that a rapid welding sequence only through an extremely complicated mechanism and can be achieved by accepting large axial movements. The clamping element of this device is provided with a conical surface which remain permanently in engagement with that of the centering and clamping sleeve.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bolzenschweiß- oder -setzgerät der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welches bei einfacher Ausgestaltung die Möglichkeit bietet, im Rahmen einer Handhabung das Einzelteil einzuführen, festzuklemmen und in die gewünschte Lage zu bringen.The invention is based on the object of providing a stud welding or setting device of the type mentioned at the beginning Kind to make available, which offers the possibility in the context of a Handling to introduce the individual part, to clamp it and to bring it into the desired position.

Ausgehend von einem Bolzenschweiß- oder -setzgerät mit den Merkmalen des Oberbegriffes des neuen Anspruches 1 wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.Based on a stud welding or setting device with the features of the generic term of the new Claim 1, this object is achieved according to the invention by its characterizing features.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Gerates mit einem eine durchgehende Bohrung aufweisenden Spannelement lassen sich die Einzelteile von der dem Aufnahmeende her entgegengesetzter Seite durchschieben, und zwar auch dann, wenn Einzelteile Verdickungen aufweisen, weil die Zentrier- und Spannhülse erfindungsgemäß in dem Gehäuse längsverschieblich gelagert ist. Dadurch wird es möglich, in einem Zug das Einzelteil einzuführen, festzuklemmen und in die gewünschte Lage zu bringen.Due to the design of the device according to the invention With a clamping element having a through hole, the individual parts can be removed from the Push through the receiving end on the opposite side, even if individual parts Have thickenings because the centering and clamping sleeve according to the invention is longitudinally displaceable in the housing is stored. This makes it possible to insert, clamp and insert the item in one go to bring the desired location.

Eine gute Zentrierung der Hülse im Gehäuse ist mit geringem Arbeitsaufwand möglich, weil die gesamte Länge der Hülse ausgenutzt werden kann.A good centering of the sleeve in the housing is possible with little work, because the entire Length of the sleeve can be used.

In bevorzugter Ausführung ist auch das Spannelement längsverschieblich gelagert und mit einer Kegelfläche versehen, die durch eine Axialverschiebung der Zentrier- und Spannhülse mit deren Kegelfläche zur Anlage gelangt. Damit wird die Zentrierung noch verbessert. Die Spannkraft kann durch entsprechende Wahl der Kegelwinkel auf einen beliebigen Wert gebracht werden.In a preferred embodiment, the clamping element is also mounted so as to be longitudinally displaceable and has a conical surface provided that by an axial displacement of the centering and clamping sleeve with their conical surface for Plant arrives. This improves the centering even more. The clamping force can be adjusted by appropriate Choice of cone angle can be brought to any value.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die axiale Bewegung der Hülse gleichzeitig für eine axiale Bewegung des Spannelementes zu verwenden, welche bei vielen Arbeitsverfahren nötig ist, wie Schweißen, Einbetten des Bolzens in Kunststoff, Einkle-In a further embodiment of the invention it is proposed that the axial movement of the sleeve for the same time to use an axial movement of the clamping element, which is necessary in many working processes, such as Welding, embedding the stud in plastic, gluing

jo ben und dergleichen.jo ben and the like.

Bei einem Schweißgerät müssen außerordentlich hohe Schweißströme zugeführt werden, wozu niedrige Übergangswiderstände erforderlich sind, da sonst unerwünschte Verschweißungen auftreten. Es ist nicht möglieh, die Stromzuführung unlöslich auszuführen, etwa anzulöten, da das Spannelement nach Abnutzung oder bei Verwendung anderer Bolzendurchmesser ausgewechselt werden muß. Die dafür in erster Linie in Frage kommende Schraubverbindung hat den Nachteil, daß sie für hohe Stromdichten unbrauchbar ist; außerdem ist insbesondere bei der erfindungsgemäßen Konstruktion mit längiverschieblichem Spannelement die Gefahr des Lockerwerdens besonders groß. In weiterer Ausbildung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, die Schraubverbindung mit einer Kegelverbindung zu kombinieren, die sowohl dem guten Stromübergang als auch einer mechanischen Sicherung der Verbindung dient.In the case of a welding device, extremely high welding currents must be supplied, including low ones Contact resistances are required, as otherwise undesired welds occur. It is not possible to run the power supply insoluble, for example to solder, since the clamping element after wear or must be replaced when using other pin diameters. Which is primarily in question The upcoming screw connection has the disadvantage that it is unusable for high current densities; moreover is especially in the construction according to the invention with a longitudinally displaceable clamping element the risk of Loosening up especially big. In a further embodiment of the invention it is therefore proposed that the screw connection to be combined with a cone connection, which both the good current transfer and a mechanical securing of the connection is used.

Wird, wie es in diesen Geräten vielfach üblich ist, der Einzelteil wie Bolzen oder dergleichen durch einen Stößel vorgeschoben und/oder durch diesen während des Arbeitsvorganges festgehalten, so ist es vorteilhaft, den letzten Teil der Bewegung des Stößels gleichzeitig für die Zentrierung und zusätzliche Spannung des Spannelementes sowie gegebenenfalls für den zusätzlichen Hub des Spannelementes während des Arbeitsvorganges zu benutzen. Es ist demnach für alle diese Bewegungen nur ein einziger Antrieb, etwa eine pneumatische oder hydraulische Einheit, ein Elektromagnet, usw. nötig· As is often the case in these devices, the individual part such as bolts or the like is carried by a plunger advanced and / or held by this during the work process, it is advantageous to use the last part of the movement of the ram simultaneously for centering and additional tensioning of the clamping element and, if necessary, for the additional stroke of the clamping element during the work process to use. There is therefore only a single drive for all these movements, for example a pneumatic drive or hydraulic unit, an electromagnet, etc. required

bo Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispieles nachfolgend näher beschrieben. Es zeigtbo The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiment shown in the drawing described. It shows

F i g. 1 einen Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel; F i g. 1 shows a longitudinal section through the embodiment;

h5 F i g. 2 eine vergrößerte Teilschnittdarstellung, wobei in der oberen Hälfte die Teile entsprechend F i g. 1 gezeichnet sind, während in der unteren Hälfte die beweglichen Teile in ihrer Lage zu einem anderen Zeitpunkth5 F i g. 2 is an enlarged partial sectional view, wherein in the upper half the parts according to FIG. 1 are drawn, while in the lower half the movable ones Share in their position at a different time

eines Arbeitszyklus dargestellt sind.of a work cycle are shown.

In einem Gehäuse 1 ist mittels eines Lagers 2 eine Zentrier- und Spannhülse 3 längsverschieblich gelagert. Zwischen dem Lager 2 und einem Bund am hinteren Ende der Hülse 3 ist eine Druckfeder 4 angeordnet.In a housing 1, a centering and clamping sleeve 3 is mounted in a longitudinally displaceable manner by means of a bearing 2. A compression spring 4 is arranged between the bearing 2 and a collar at the rear end of the sleeve 3.

In der Bohrung der Hülse 3 ist das eigentliche Spannelement 5 vorgesehen. Dieses weist in bekannter Weise einen zylindrischen hinteren Teil auf, welcher in der Hülse 3 zentrisch geführt ist. In ihrem vorderen Teil, der der Aufnahme des Bolzens 6 dient, ist sie mit Längsschlitzen 7 versehen, so daß die Wandteile zwischen den Schlitzen 7 radial federn können. Diese Federung wird durch den Einstich 8 wesentlich erleichtert. Um ein unkontrolliertes Auseinanderfedern zu verhindern, ist um das Spannelement 5 ein federnder Ring 9 gelegt.The actual clamping element is in the bore of the sleeve 3 5 provided. This has in a known manner a cylindrical rear part, which in the Sleeve 3 is guided centrally. In its front part, which serves to receive the bolt 6, it is provided with longitudinal slots 7 provided so that the wall parts between the slots 7 can spring radially. This suspension will made much easier by the puncture 8. In order to prevent an uncontrolled springing apart, it is over the clamping element 5 is a resilient ring 9 placed.

An ihrem vorderen Ende ist die Hülse 3 mit einem Innenkonus 20 versehen. Das Spannelement 5 weist im benachbarten Bereich einen Außenkonus 21 gleichen Kegelwinkels auf, wobei in der in Fig.¹ dargestellten Lage der Teile zwischen den beiden Kegeln 20 und 21 ein geringer Abstand herrscht.The sleeve 3 is provided with an inner cone 20 at its front end. The tension element 5 has in the region adjacent to an outer cone 21 the same cone angle, whereby in the embodiment shown in Fig. ¹ position of the parts between the two cones 20 and 21 there is a small distance.

An seinem hinteren Ende ist das Spannelement 5 in einen Ring 10 eingeschraubt. Der Ring weist einen im wesentlichen zylindrischen, Längsschlitz aufweisenden Fortsatz 11 mit einer konischen Innenfläche auf, während das Spannelement 5 mit einem entsprechenden Gegenkegel versehen ist. Zwischen dem Ring 10 und dem Lager 2 ist eine weitere Druckfeder 12 angeordnet. Der Ring 10 trägt die nicht dargestellte Stromzuführung. The tensioning element 5 is screwed into a ring 10 at its rear end. The ring has an im essentially cylindrical, longitudinal slot having extension 11 with a conical inner surface, while the clamping element 5 is provided with a corresponding counter cone. Between the ring 10 and A further compression spring 12 is arranged on the bearing 2. The ring 10 carries the power supply, not shown.

Im Gehäuse 1 ist weiters ein Zylinder 13 gelagt-rt. in welchem ein Kolben 14 durch Beaufschlagung mit Druckluft durch den Kanal 15 auf das Spannelement 5 hin bewegt werden kann. In den Kolben 14 ist ein Stößel 16 eingeschraubt.A cylinder 13 is also stored in the housing 1. in which a piston 14 by applying compressed air through the channel 15 to the clamping element 5 can be moved towards. A plunger 16 is screwed into the piston 14.

Zwischen Vorderende des Zylinders 13 und dem hinteren Ende des Spannelementes 5 ist ein Druckstück 17 angeordnet.A pressure piece 17 is located between the front end of the cylinder 13 and the rear end of the tensioning element 5 arranged.

Dieses ist durch drei axial verlaufende Schraubbolzen 18, welche durch Bohrungen im Ring 10 hindurchtreten. mit der Zentrier- und Spannhülse 3 verschraubt.This is through three axially extending screw bolts 18 which pass through holes in the ring 10. screwed to the centering and clamping sleeve 3.

Die Funktion der beschriebenen Einrichtung ist die folgende:The function of the device described is as follows:

Ausgehend von der in Fig. 1 und 2, obere Hälfte, dargestellten Lage der Elemente wird der Kolben 14 mit Druckluft beaufschlagt und bewegt sich in Richtung auf das Spannelement 5 zu. Der Stößel 16 dringt in dieses ein und drück·, den Bolzen 6 nach vorne. Dabei federt der geschlitzte Teil des Spannelementes 5 auf. wobei nur die geringe Eigenfederung und die ebenfalls mäßige Kraft des federnden Ringes 9 zu überwinden ist.Starting from the in Fig. 1 and 2, upper half, position of the elements shown, the piston 14 is acted upon with compressed air and moves in the direction of the clamping element 5 to. The plunger 16 penetrates this and pushes the bolt 6 forward. It bounces the slotted part of the clamping element 5. whereby only the low self-resilience and the moderate one Force of the resilient ring 9 is to be overcome.

Kurz vor Erreichen des Hubendes trifft die Stirnfläche des Kolbens 14 auf das Druckstück 17 und bewegt dieses und damit über die Schraubbolzen 18 die Hülse 3 mit sich. Nach einem kurzen Hub kommen aie einander entsprechenden Kegelflächen 20 und 21 zum gegenseitigen Anliegen. Dies bewirkt einerseits zusammen mit der Rückhaltekraft der Feder 12 eine radiale Verspannung des federnden Teiles des Spannelementes 5, so daß dieses und damit der Bolzen 6 nicht mehr seitlich auswei- t>o chen können und der Widerstand gegen den Stromübergang von der Hülse auf den Bolzen gering wird. Die radiale Spannkraft kann dabei durch entsprechende gegenseitige Abstimmung von Federkraft und Kegelwinkel auf den gewünschten Wert gebracht werden. Ander- b5 seits wird beim weiteren Hub des Stößels 16 das Spannelement 5 durch die Hülse 3 so weit nach vorn bewegt, daß der Bolzen 6 in die zum Schweißen richtige Lage kommt und mit der erforderlichen Kraft angedrückt wird, wodurch eine weitere Zunahme der radialen Spannung des Bolzens erfolgt. Die Teile befinden sich nun in der in F i g. 2, untere Hälfte, dargestellten Lage.Shortly before reaching the end of the stroke, the end face of the piston 14 hits the pressure piece 17 and moves this and thus the sleeve 3 via the bolt 18 with it. After a short stroke, they come to each other corresponding conical surfaces 20 and 21 for mutual concern. This causes on the one hand together with the Retaining force of the spring 12 radial bracing of the resilient part of the clamping element 5, so that this and thus the bolt 6 no longer widen laterally t> o Chen can and the resistance to the current transfer from the sleeve to the bolt is low. the radial clamping force can be achieved by appropriate mutual coordination of spring force and cone angle brought to the desired value. On the other hand, with the further stroke of the plunger 16, the clamping element becomes 5 moved so far forward through the sleeve 3 that the bolt 6 is in the correct position for welding comes and is pressed with the required force, which further increases the radial tension of the bolt takes place. The parts are now in the position shown in FIG. 2, lower half, position shown.

Nach dem Arbeitsvorgang wird der Zylinder 13 entlaste", und der Kolben 14 wird durch die Feder 19 zurückgedrückt. Dabei wird in einer ersten Phase das Druckstück 17 und damit die Hülse 3 freigegeben und diese Teile bewegen sich unter der Wirkung der Feder 4 zurück, während das Spannelement 5 infolge der Reibung zwischen ihm und dem Bolzen 6 in seiner Lage verbleibt. Dadurch vermindert sich der gegenseitige Druck der Kegelflächen 20, 21. wodurch die erhöhte radiale Spannung auf den Bolzen 6 aufgehoben ist. Das Abziehen des Spannelementes 5 vom Bolzen 6 durch die Feder 12 erfolgt somit mit geringer Reibung. Dies ist dann besonders wichtig, wenn der Bolzen einen Bund aufweist, dessen Durchmesser wesentlich größer als jener des Bolzenschaftes ist. Dadurch wird der Verschleiß gerade an der Klenimstelle wesentlich herabgesetzt.After the work process, the cylinder 13 is relieved ", and the piston 14 is pushed back by the spring 19. In a first phase, the pressure piece is used 17 and thus the sleeve 3 is released and these parts move back under the action of the spring 4, while the clamping element 5 remains in its position due to the friction between it and the bolt 6. As a result, the mutual pressure of the conical surfaces 20, 21 is reduced, whereby the increased radial tension is canceled on the bolt 6. The pulling of the tensioning element 5 from the bolt 6 by the spring 12 thus takes place with little friction. This is particularly important when the bolt has a collar, the Diameter is much larger than that of the bolt shank. This will cause the wear and tear to begin the Klenimstelle significantly reduced.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Stud welding or setting device with a holder for individual parts, with a longitudinal hole having and provided with longitudinal slots extending from the receiving end, whose wall parts lying between the slots are supported by a centering and clamping sleeve are radially compressible, d a characterized in that the clamping element (5) a continuous one, the pushing through of the individual part from the opposite of the receiving end. Has side enabling bore and that the centering and clamping sleeve (3) in the housing Is mounted longitudinally displaceable.

2. Apparatus according to claim i, characterized in that the clamping element (5) is also longitudinally displaceable is mounted and has a conical surface (21), which by an axial displacement of the centering and Clamping sleeve (3) with its conical surface (20) comes to rest.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the clamping element (5) at its rear End is screwed into a ring (10).

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that between the housing (I) and the ring (10) a spring (12) is arranged, which the ring

(10) seeks to pull backwards.

5. Apparatus according to claim 3 and 4, characterized in that the ring (10) has one with a conical Extension provided with inner surface and longitudinal slots

(11) and that the clamping element (5) with a corresponding outer cone is provided.

6. Device according to one of claims 1 to 5, with a longitudinally displaceable plunger (16) for moving and / or retaining the item (6), thereby characterized in that the slide (16) is connected to a pressure piece (17) which, towards the end of the stroke of the plunger (16) directly or via intermediate links (17, 18) the centering and clamping sleeve (3) shifts axially.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the pressure piece (14) through the piston of a pneumatic or hydraulic unit is formed, which causes the movement of the plunger (16).