DE2647845A1

DE2647845A1 - Bolzenschweisspistole

Info

Publication number: DE2647845A1
Application number: DE19762647845
Authority: DE
Inventors: Heinz Soyer
Original assignee: SOYER BOLZENSCHWEISSTECHNIK
Current assignee: SOYER BOLZENSCHWEISSTECHNIK
Priority date: 1976-10-22
Filing date: 1976-10-22
Publication date: 1978-04-27
Also published as: FR2368333A1; BE860003A; DE2647845B2; NL7711499A; AT373528B; CH624867A5; ATA716977A; FR2368333B3; DE2647845C3

Description

DIPL.-ING. A. ν. KIRSCHBAUM

PATENTANWALT
8034 UNTERPFAFFENHOFEN v. MÖNCHEN · HER M AN N-EHLERS-STB. 21a

r, ■ ς

Anwaltsakte: SI/IA7 20.Oktober 1976

ki/ha

Soyer Bolzenschweißtechnik 8034 Unterpfaffenhofen/BRD

Bolzenschweißpistole

Die Erfindung betrifft eine Bolzenschweißpistole mir einem Schweißkolben mit Spannmutter zum Einspannen eines Bolzenlialters.

Wenn mit herkömmlichen Bolzenschweißpistolen beispielsweise Stahlbolzen, -stifte, -nägel u.a. auf Stahl aufgeschweißt werden sollten, mußte vor dem Aufschweißen jeweils ein Tonring von vorne auf das vorstehende, freie Ende des Bolzenhalters mit Preßsitz so aufgeschoben werden, daß beim Aufsetzen der Massefüße der Pistole auf dem Grundmetall, auf das ein Bolzen u.a. aufgeschweißt werden soll, der Tonring ebenfalls an dem Grundmetall anliegt. Damit aus dem Raum, der beim Aufsetzen der Pistole auf das Grundmetall durch dieses, den Tonring und den Bolzenhalter begrenzt wird, beim Aufschweißen zumindest ein Teil der eingeschlossenen Luft entweichen kann, weist der auf dem Grundmetall aufliegende Rand dis Tonrings eine Anzahl radial verlaufender Einkerbungen oder Lilien auf.

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ORIGINAL !MSPEGTED

Da im Augenblick des Auf Schweißens der Bolzenhalter in Richtung auf das Grundmetall vorschießt, wird der an dem Grundmetall anliegende Tonring nach hinten, d.h. zur Pistole hin verschoben. Dadurch steht dann der eingekerbte oder gerillte Rand des Tonrings nicht mehr über das vordere, freie Ende des Bolzenhalters vor und kann daher auch nicht mehr an dem Grundmetall anliegen, wenn nach Einsetzen des nächsten Bolzens oder Stiftes die Massefüße der Pistole wieder auf das Grundmetall aufgesetzt werden. Da der Tonring mit Preßsitz auf den Bolzenhalter aufgeschoben bzw. aufgedrückt worden ist, kann er von Hand auch nicht mehr zu dessen freien Ende hin verschoben werden. Nach jedem Aufschweißen muß dither der verwendete Tonring zerschlagen werden. Für den nächsten Schweißvorgang muß daher wieder ein neuer Tonring vorgesehen werden, der ebenfalls wieder mit Preßsitz auf den Bolzenhalter aufgeschoben oder aufgedrückt werden muß.

Die Verwendung von Tonringen ist daher sehr umständlich und erfordert einen großen Zeitaufwand. Obendrein wird durch das Zerschlagen des Tonrings nach dem Aufschweißen jeder Schweißvorgang unnötig verteuert, da ein Tonring etwa ein Drittel bis die Hälfte des aufgeschweißten Bolzens kostet.

Die Erfindung soll daher eine Bolzenschweißpistole der eingangs angegebenen Art schaffen, mit welcher in einfacher Weise ohne nennenswerten zusätzlichen Zeitaufwand Bolzen, Stifte, Nägel u.a. vorzugsweise Stahlbolzen, -nägel, -stifte u.a. auf Stahl, insbesondere V 2A-Stahl (eingetragenes Warenzeichen) in einer Schutzgasatmosphäre aufgeschweißt werden können.

Dies ist gemäß der Erfindung durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht. Bevorzugte, vorteilhafte Weiterbildungen des Anmeldungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gemäß der Erfindung ist an dem vorderen freien End.i der Bolzen-

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schweißpistole ein glockenartiges Teil angebracht, das so ausgebildet ist, daß über einen Einlaß in das Teil zugeführtes Schutzgas konzentrisch ausgerichtet genau der Stelle zugeführt wird, an welcher ein Bolzen oder Stift auf das Grundmetall aufgeschweißt werden soll. Hierbei ist durch an dem glockenartigen Teil angebrachte Massefüße ein vorbestimmter, freier Zwischenraum zwischen dem freien zylindrischen Ende des glockenar.tigen Teils und dem Grundmetall eingehalten, so daß beim Einleiten von Schutzgas die unter dem glockenartigen Teil eingeschlossene Luft entweichen kann. Durch den konzentrisch ausgerichteten Schutzgasstrom ist daher die vorgesehene Aufschweißstelle gegenüber der Außenatmosphäre abgeschirmt und dadurch sind irgendwelche Reaktionen mit Luft unterbunden und verhindert. Gleichzeitig ist durch den konzentrisch ausgerichteten Schutzgasstrom das Schweißgut an der Schweißstelle zusammengehalten und obendrein der sich unmittelbar vor dem Aufschweißen ausbildende Lichtbogen genau auf die Aufschweißstelle konzentriert. Da die Zufuhr des Schutzgases von der Bolzenschweißpistole aus so gesteuert werden kann, daß nur unmittelbar vor einem beabsichtigten Schweißvorgang Schutzgas zugeführt wird, ist der Verbrauch an Schutzgas äußerst gering. Durch die Verwendung des Schutzgases und durch das konzentrische Ausrichten des Schutzgasstromes zu der Aufschweißstelle hin, lassen sich im Vergleich mit der bisher üblichen Methode, bei welcher ein Tonring verwendet wurde, wesentlich bessere Schweißergebnisse erzielen; insbesondere ist die Verbindung von Stahlbolzen oder -stiften und dem Grundmetall in Form von V 2A-Stahl (eingetragenes Warenzeichen) wesentlich fester und haltbarer als bei der bisher üblichen Methode. Obendrein wird durch die Verwendung von Schutzgas eine Schweißung nur unwesentlich verteuert, da jeweils nur eine geringe, genau steuerbare und do^/sierbare Menge an Schutzgas erforderlich ist, die beispielsweise nur einen Bruchteil der bisher verwendeten Tonringe kostet.

Obendrein läßt sich mit der srfindungsgemäßen Einrichtung ein Bolzen sehr viä. einfacher und schneller aufschweißen, da die

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erforderliche Schutzgasmenge automatisch zugeführt -wird und somit keine zusätzlichen, zeitaufwendigen Handgriffe, wie beim Aufbringen der Tonringe, erforderlich sind. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung kann daher mit Schutzgas genauso schnell und wirksam geschweißt werden wie in den Fällen, wo im Hinblick auf die verwendeten Bolzen oder Stifte und das vorgesehen Grundmetall kein Schutzgas oder wie bisher \kein Tonring verwendet werden muß.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführung sformen in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig.la eine Vorderansicht eines an eine schematisch angedeutete Bolzenschweißpistole angebrachten, glockenartigen Teils mit Massefüßen gemäß der Erfindung;

Fig.Ib eine Draufsicht auf das vordere freie Ende der Ausfünrungsform der Fig.la;

Fig.2 teilweise im Schnitt eine Ansicht eines einzelnen Massefußes;

Fig.3a eine Draufsicht auf das pistolenseitige Ende

einer ersten Ausführungsform des glockenartigen Teils gemäß der Erfindung;

Fig.3b eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in

Fig.4a eine Draufsicht auf das pistolenseitige Ende einer zweiten Ausführungsform des glockenartigen Teils gemäß der Erfindung}

Fig.4b eine Schnittansicht entlaig der Linie IV-IV der

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Fig.5 eine Draufsicht auf das untere freie Ende der in Fig.3 und k dargestellten Ausführungsformen; und

Fig.6 einen Teil einer Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in Fig.5.

Bezüglich der Offenbarung der Erfindung wird wegen deren großer Klarheit und Anschaulichkeit ausdrücklich auf die Zeichnung bezug genommen.

In Fig.la ist schematisch das untere Ende einer Bolzenschweißpistole 1 angedeutet, an welchem ein ringförmiger Abschnitt 21 eines glockenartigen Teils 2 auf nicht näher dargestellte Weise angebracht ist. Beispielsweise kann das glockenartige Teil 2 mittels in Bohrungen 2k (siehe Fig.3a und 4a) vorgesehenen Schrauben an dem vorderen Ende der Pistole 1 befestigt sein. An dem ringförmigen Abschnitt 21 des glockenartigen Teils 2 sind Massefüße 3 angebracht. Wie aus Fig.2, 3^a und 4a zu ersehen ist, sind die Massefüße3 mittels eines Gewindeteils 32 in entsprechende, mit Gewinde versehene Bohrungen 23 in dem ringförmigen Abaäinitt 21 eingeschraubt. Die in Fig. la und 2 untere, dem Grundmetall k zugewandte Hälfte weist vorzugsweise einen sich konisch verjüngenden Teil 31 auf, der unten in einen zylindrischen Teil mit kreisförmigem Querschnitt mündet. Die Länge der Massefüße 3 ist, wie aus Fig.la ersichtlich, so bemessen, daß beim Aufsetzen der Bolzenschweißpistole 1 auf das Grundmetall, auf welches ein Bolzen aufgeschweißt werden soll, der untere Rand des freien zylindrischen Abschnitts 22 des glockenartigen Teils 2 einen Abstand von 1 bis 3¹Hn¹I vorzugsweise von etwa 2mm aufweist.

In Fig.Ib ist eine Draufsicht auf das freie, untere Ende des glockenartigen Teils 2 mit den eingeschraubten Massefüßen 3 dar-

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gestellt. In einen im Querschnitt halbkreisförmigen Ausschnitt 25 (siehe Fig.5 und 6) ist ein Stutzen 5 eingesetzt, an den eine nicht näher dargestellte Leitung zur Zuführung von Schutzgas anschließbar ist. In den Fig.3a bis 5 sind zwei Ausführungsformen des glockenartigen Teils 2 im einzelnen dargestellt.

Hierbei unterscheiden sich die Fig.3a und 4a sowie die Fig.3b und 4b im wesentlichen nur durch die in dem glockenartigen Teil 2 ausgebildeten Kanäle 6 bzw. 6¹. In der ersten^in den Fig.3a und 3b dargestellten Ausführungsform sind in einer im Inneren des glockenförmigen Teils 2 vorgesehenen, horizontal verlaufenden Ringfläche 27 in gleichem Winkelabstand voneinander eine Anzahl Bohrungen ausgebildet, welche die Kanäle 6 zur Zuführung von Schutzgas bilden und deren Achsen jeweils parallel zu der Mittelachse des glockenartigen Teils 2 verlaufen. Hierbei sind die der RingTläche 27 abgewandten Enden der Kanäle so ausgebildet, daß dadurch ein Schutzgasstrom zu einer zu der Mittenachse konzentrischen Stelle hin ausgerichtet ist, welche außerhalb desglockenartigen Teils 2 liegt und an welcher ein Bolzen, Stift, Nagel u.a. auf das Grundmetall 4 aufzuschweißen ist. Durch diese konzentrische Ausrichtung des Schutzgasstromes ist, vdß vorstehend bereits ausgeführt, erreicht, daß die Aufschweißstelle gegenüber der Umgebungsluft abgeschirmt ist und es zu keinen Reaktionen mit Luft kommen kann. Obendrein wird durch den konzentrisch ausgerichteten Luftgasstrom das Schweißgut an der Aufschweißstelle im Augenblick des Aufschweißens zusammengehalten und gleichzeitig der Lichtbogen auf die Aufschweißstelle konzentriert.

Bei der zweiten in den Fig.4a und 4b dargestellten Ausführungsform weisen die Kanäle 6¹ die Form von Ringsegmenten auf, wobei aus Gründen der Festigkeit mindestens zwei Stege, d.h. zwei rxngsegmentförmige Kanäle 6¹ vorgesehen sein sollten, während in Fig.4a und 4b drei Kanäle 6' ausgebildet sind. An dem der Ringfläche 27 abgewandten Ende sind die Kanäle 6¹ entsprechend den Kanälen 6 in den Fig. 3a und 3t> ausgebildet, um einen ahn-

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lieh konzentrisch ausgerichteten Schutzgasstrom zu erhalten, ■wie bei der ersten Ausführungsform. Bei beiden Ausführungsformen sind die Kanäle 6 bzw. 6* in dem mittleren zylindrischen, verhältnismäßig dickwandigen Bereich des glockenartigen Teils 2 ausgebildet. In den Fig. 3a bis *ib ist ferner der pistolenseitige, ringförmige Abschnitt 21 mit den Bohrungen 2*i für die Befestigungsschrauben zu erkennen.

In Fig.5 ist eine Draufsicht auf das freie, dem Grundmetall zugewandte Ende des glockenartigen Teils wiedergegeben, während in Fig.6 ein Teil einer Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in Fig.5 dargestellt ist. In dieser Schnittansicht ist der halbkreisförmige Einschnitt 25 sowie ein Einlaß 26 in dem ringförmigen Abschnitt 21 des glockenartigen Teils 2 dargestellt. Ferner ist ein Teil der Kanäle 6 bzw. 6· zu erkenen.

Zum Aufschweißen von Stahlstiften, -bolzen, -nägeln u^ä. auf Stahl, insbesondere auf V 2A-Stahl (eingetragenes Warenzeichen) eignen sich als Schutzgase die beispielsweise auch beim Lichbogenschweißen verwendeten Schutzgase, wie Helium, Argon oder CO oder aber auch Mischgase aus den vorgenannten Gasen, wie beispielsweise das sogenannte Kor-gongas.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

V^lj/Bolzenschweißpistole mit einem Schweißkolben mit Spannmutter zum Einspannen eines Bolzenhalters, dadurch gekennzeichnet, daß vorne an der Bolzenschweißpistole (l) ein deren Spannmutter ens umschließendes, glockenartiges Teil (2) mit einem Einlaß (26) zum Einleiten von Schutzgas und mit zum freien Ende des Teils (2) hin offenen Kanälen (6; 6¹) angebracht ist, über die ein Schutzgasstrom zu der Stelle hin, an welcher ein Bolzen, Stift, Nagel, u.a. auf ein Grundmetall (k) aufzuschweißen ist, ausgerichtet ist«
2. Bolzenschwexßpxstole nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem pistolenseitigen, ringförmigen Abschnitt (21) des gloclcenartigen Teils (2) in gleichem Winkelabstand voneinander mindestens drei Massefüße (3) angebracht sind, mittels welchen ein vorbsstimater Abstand zwischen dem freien, zylindrischen Ende (22) des glockenartigen Teils (2) und dem Grundmetall (k) eingehalten ist.
3- Bolzenschwexßpxstole nach Anspruch 2, dadurch g e k e η nzeichnet, daß die mindestens drei Massefüße (3) in den ringförmigen Abschnitt (21) des glockenartigen Teils (2) eingeschraubt sind.
4. Bolzenschwexßpxstole nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η-zeichnet, daß das glockenartige Teil (2) so in der Bolzenschwexßpxstole (l) angebracht ist, daß deren beiden Längsachsen fluchten.
5- Bolzenschwexßpxstole nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz ei chn et, daß konzentrisch um den im pistolenseitigen Abschnitt (21) des glockenartigen

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Teils (2) vorgesehenen Einlaß (2.6) ein Stutzen (65) zum Anschließen einer Schutzgaszufuhrleitung angebracht ist.
6. Bolzenschweißpistole nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz eichnet, daß mindestens zwei Kanäle (6¹) in dem Mittenteil des glockenartigen Teils (2) ausgebildet sind, die im Querschnitt die Form von Ringsegmenten aufweisen und*freien Ende des glockenartigen Teils (2) zu dessen Mittelachse hin so ausgerichtet sind, daß der Schutzgasstrom an der Stelle auf das Grundmetall (^t) auftrifft, wo ein Bolzen oder Stift aufzuschweißen ist. *zu dem
7. Bolzenschweißpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzei chnet, daß eine Anzahl Kanäle (6) in Form von zylindrischen Bohrungen in gleichem Winkelabstand voneinander vorgesehen ist, die zum freien Ende des glockenartigen Teils zu dessen Mittelachse hin so ausgerichtet sind, daß der Schutzgasstrom an der Stelle auf das Grundmetall (4) auftrifft, wo ein Bolzen oder Stift aufzuschweißen ist.
8. Bolzenschweißpistole nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz ei chnet, daß das glockenartige Teil (2) aus einem harten, widerstandsfähigen Kunststoff, aus eloxiertem Aluminium oder aus Kupfer besteht.

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