Werkzeug zum Anschweißen von Bolzen Beim Befestigen von Bolzen und
ähnlichen Gegenständen an einer Unterlage mittels Abbrandschweißung wird gewöhnlich
ein Werkzeug benutzt, das pneumatisch oder elektrisch betätigt wird. In ein solches
Werkzeug wird der Bolzen eingesetzt und mit diesem gegen die Unterlage gepreßt,
bis an dem Werkzeug angebrachte Stützorgane ebenfalls die Unterlage erreichen. Dem
Werkzeug zugeführte Preßluft oder elektrischer Strom besorgt dann das Abheben des
Bolzens von der Unterlage, so daß ein Lichtbogen zwischen dieser und dem Bolzen
gezogen wird, worauf der Bolzen dann schnell gegen die Unterlage gepreßt wird. Damit
ein solches Werkzeug zufriedenstellend arbeitet, ist es erforderlich, daß der gezogene
Lichtbogen immer die gleiche Länge hat. Bekannte Werkzeuge haben den Mangel, daß
die Lichtbogenlänge sich ändert, wenn die Unterlage nicht eben ist oder die Bolzen
nicht gleich lang sind. Um diesen Nachteil zu beseitigen, hat man bereits Schweißwerkzeuge
konstruiert, bei denen der Mechanismus für die Bewegung des Bolzenhalters und Bolzens
durch Solenoide gesteuert wird. Bei diesen Ausführungen wird der Bolzenhalter gegen
das Arbeitsstück durch eine Feder gepreßt, deren Druck konstant ist. Die Verwendung
dieser Werkzeuge ist also auf Bolzen bestimmten Durchmessers und Werkstoffes beschränkt.
Bei der Ausbildung des Werkzeuges gemäß der Erfindung kann der Druck gegen das Arbeitsstück
in Abhängigkeit von den Abmessungen und dem Material des Bolzens verändert werden,
was durch die Verwendung eines einstellbaren Druckmittels für das Anpressen des
Bolzenhalters erreicht wird.
Das für die vorliegende Erfindung Kennzeichnende
ist hierbei, daß zwei im Verhältnis zueinander bewegliche Teile, nämlich ein Kolben
und ein mit diesem gekuppeltes Rohr, die sich im Gehäuse des Schweißwerkzeuges befinden,
unter der Einwirkung eines Druckmittels, z. B. Druckluft oder Drucköl, einerseits
die Bewegung des Bolzens nach und von der Unterlage und anderseits das Anheben des
Bolzens über dem Arbeitsstück um den gleichen, aber einstellbaren Wert bewirken,
so daß auch die Länge des gezogenen Lichtbogens stets den gleichen eingestellten
Wert hat. Die Kennzeichen der Erfindung können dahin zusammengefaßt werden, daß
die genannten, im Gehäuse eingeschlossenen Teile, die sich in ihrer Längsrichtung
gegeneinander um eine Länge bewegen können, die gleich dem gewünschten Hub des Bolzens
vom Arbeitsstück ist, durch ein Druckmittel zuerst zusammen gegen das Arbeitsstück
geführt werden, worauf das Rohr nach Berührung zwischen Bolzen und Arbeitsstück
durch Absperrung des Druckmittels verkeilt wird, so daß es eine starre Einheit mit
dem Gehäuse bildet, während anschließend der Kolben zusammen mit dem Bolzenhalter
und dem Bolzen, ebenfalls infolge der Absperrung des Druckmittels, unter der Wirkung
einer Feder um eine Strecke gehoben wird, die gleich der möglichen Länge der relativen
Bewegung der beiden Teile ist.
In der Zeichnung ist eine zweckmäßige Ausführung der Erfindung beispielsweise
dargestellt, wobei Fig. i das Werkzeug in Ruhelage ohne Einwirkung des Druckmittels
und Fig.2 die interessierenden Teile .desselben in der Stellung zeigt, wenn das
Druckmittel eingeströmt ist. Bei Inbetriebnahme des Werkzeuges tritt das Druckmittel
durch den Einlauf i ein, es strömt durch den Kanal 2, die Nut 3, eine Öffnung 4,
einen Zwischenraum 5 und beaufschlagt teils einen Kolben 6, in dem der Halter 7
für den Bolzen festgeschraubt ist, teils einen Zylinderschieber oder Koiben 8, der
zwischen einer ortsfesten zylindrischen Keilvorrichtung 9 und einem Röhr io gleitet,
das seinerseits in einer Führung joa gleitet und mit einem durch einen ,Drehknopf
i i im Verhältnis zum Rohr io einstellbaren Anschlag 12 vereinigt ist. Durch das
Druckmittel wird der Kolben 6 mit dem Halter 7 so weit nach unten gedrückt, wie
es ein Anschlag 13 im Gehäuse zuläßt, wobei eine Feder 14, die an dem Kolben ,6
anliegt, zusammengedrückt wird. Wenn der Kolben sich nach unten bewegt, nimmt er
das Rohr io mit, nachdem eine Schulter 15 an dem Kolben 6 eine Schulter 16 an dem
Rohr ergriffen hat. Zwischen dem Anschlag 12 und dem Kolben 6 entsteht hierbei ein
Abstand h (Spalt), dessen Länge von der Einstellung des Anschlages 12 im Verhältnis
zum Rohr io abhängt. Das Rohr kann im Schieber 8 sich frei bewegen, da die Kugeln
17 von diesem nach abwärts gedrückt werden und daher das Rohr io nicht in der Keilvorrichtung
9 festhalten. Das Werkzeug befindet sich nun in seiner Arbeitsstellung, ein Bolzen
wird in die Backen des Halters 7 eingesetzt, worauf das Werkzeug als Ganzes gegen
das Arbeitsstück gepreßt wird, so daß die Füße i8 und die gegen das Arbeitsstück
zeigende Spitze des Bolzens gut am Arbeitsstück anliegen. Durch ein Kabel i9 wird
nun der Bolzen an den einen Pol einer Stromquelle angeschlossen, beispielsweise
mittels eines Schalters mit Zeiteinstellung. Der andere Pol der Stromquelle ist
mit dem Arbeitsstück verbunden. Durch Eindrücken eines Druckknopfes 2o kann das
Druckmittel, das die Kolben 8 und 6 beaufschlagt, zurückströmen. Der Kolben 8 hat
eine kleinere Arbeitsfläche als der Kolben 6, weshalb der Kolben 8 durch eine Feder
21, die zusammengedrückt war, vor dem Kolben 6 in die Anfangstellung zurückgeführt
wird. Die Kugeln 17 verkeilen hierbei unter der Wirkung der Feder 21 das Rohr io
mit der Keilvorrichtung 9, so daß das Röhr io sozusagen eine starre Einheit mit
dem Gehäuse des Werkzeuges bildet. Nachdem auch der Gesamtdruck des Druckmittels
auf den Kolben 6 hinreichend gesunken ist, vermag die Feder 1,4 den Kolben 6 so
weit nach oben zu führen, wie es der Spalt zwischen dem Anschlag 12 und dem Kolben
zuläßt. Dieser Spielraum ist gleich dem Hub des Bolzens über dem Arbeitsstück unterhalb
der Bolzenspitze. Zwischen der Bolzenspitze und dem Arbeitsstück wird nun ein Lichtbogen
gezogen, es entsteht eine Schmelze im Arbeitsstück unter der Bolzenspitze, und nach
einer bestimmten Zeit, die beispielsweise durch einen Zeitkontrollapparat festgelegt
ist, wird das Druckmittel erneut durch den Einlauf i eingelassen, wodurch der Kolben
6 mit dem Halter 7 den Bolzen in die Schmelze hineindrückt, wobei gleichzeitig der
Strom automatisch unterbrochen wird. Nachdem der Bolzen auf diese Weise festgeschweißt
ist, wird das Werkzeug vom Bolzen abgehoben, worauf es in seine Anfangsstellung
zurückgeht und für das Einsetzen und Ansc'hweißerl eines weiteren Bolzens bereit
ist. Wie oben erwähnt, ist der Hub des Bolzens gleich dem Abstand (Spalt) zwischen
dem Anschlag 12 und dem Kolben 6, wenn dieser sich in der niedergedrückten Lage
befindet. Da dieser Abstand mittels der Schraube i i eingestellt werden kann, so
bedeutet dies, daß der Hub des Bolzens eingestellt werden kann. Eine Feder 22 ist
bestrebt, den Kolben 6 und das Rohr io immer so weit wie mÖglich voneinander getrennt
zu halten. Eine Üffnung 23 kann vorgesehen werden, damit eine Leckage des Druckmittels
keinen Überdruck auf der Unterseite des Schiebers 8 verursachen kann.