DE9218902U1 - Stud welder - Google Patents
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Description
BolzenschweißgerätStud welding machine
Ein Bolzenschweißgerät mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen ist aus DD 32 550 bekannt. Dieses Gerät dient zum gleichzeitigen Anschweißen zweier oder mehrerer Bolzen an einem zylindrischen Körper und weist eine Hubeinrichtung mit einem daran lösbar angebrachten Bolzenträger auf. Der Bolzenträger umfaßt einen Isolierblock, der mittels eines Zapfens arretierbar an der Hubeinrichtung befestigt ist und in dem die einzelnen Bolzen jeweils über einen Kolben unter Federvorspannung stehen und unabhängig voneinander axial verschiebbar sind. Der Schweißstrom wird den Bolzen über sie aufnehmende Spannhülsen zugeführt, wobei die Stromzuleitungen quer zur Kolbenachse verlaufen.A stud welding device with the features specified in the preamble of claim 1 is known from DD 32 550. This device is used for the simultaneous welding of two or more studs to a cylindrical body and has a lifting device with a stud carrier detachably attached to it. The stud carrier comprises an insulating block which is secured to the lifting device by means of a pin and in which the individual studs are each spring-loaded via a piston and can be moved axially independently of one another. The welding current is fed to the studs via clamping sleeves which accommodate them, with the current supply lines running transversely to the piston axis.
Mit dem bekannten Bolzenschweißgerät lassen sich Bolzen in fest vorgegebenen Abständen anschweißen. Eine Änderung des Abstands erfordert nicht nur einen Austausch des die Kolben und Bolzen tragenden Isolierblocks, sondern ist auch wegen der Art der Schweißstromzuführung nur bedingt möglich. Beim Umbau von einem größeren auf einen kleineren Bolzenabstand besteht die Gefahr, daß das Stromzuführkabel durchhängt, dadurch in die Nähe der Schweißzone gelangt und beschädigt wird.With the well-known stud welding device, studs can be welded at fixed intervals. Changing the distance not only requires replacing the insulating block that supports the pistons and studs, but is also only possible to a limited extent due to the type of welding current supply. When changing from a larger to a smaller stud distance, there is a risk that the power supply cable will sag, come close to the welding zone and become damaged.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bolzenschweißgerät anzugeben, bei dem sich ohne aufwendige Umrüstarbeit bei hoher Betriebssicherheit beliebige Bolzenabstände einstellen lassen.The invention is based on the object of specifying a stud welding device in which any stud spacing can be set without complex conversion work and with a high level of operational reliability.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in Anspruch 1 gekennzeichnet. Danach läßt sich der Abstand zwischen zwei Schweißbolzen dadurch verändern, daß der vorgesehene, mindestens eine Kolben mit seinem Bolzenhalter als separater Einsatz ausgebildet ist, der in entsprechender räumlicher Relation zu dem weiteren Kolben angeordnet wird. Bei der erfindungsgemäßen Schweißstromzuführung durch das den oder die Einsätze aufnehmende Gehäuse an die dem Aufnahmeraum zugewandten und damit gegenüber der Schweißzone abgedeckten Enden ist die Gefahr einer Beschädigung der Schweißstromkabel vermieden.The solution to this problem according to the invention is characterized in claim 1. According to this, the distance between two welding studs can be changed by designing the at least one piston with its stud holder as a separate insert, which is arranged in a corresponding spatial relationship to the other piston. With the welding current supply according to the invention through the housing accommodating the insert(s) to the ends facing the receiving space and thus covered from the welding zone, the risk of damage to the welding current cables is avoided.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist mindestens einer der Bolzenhalter an einer zur BewegungsrichtungIn an advantageous development of the invention, at least one of the bolt holders is attached to a
der Kolben quer verlaufenden Schiene gelagert/ woraus die Möglichkeit einer besonders einfachen und raschen Änderung des Bolzenabstandes resultiert.the piston is mounted on a rail running transversely/ which results in the possibility of a particularly simple and rapid change of the bolt spacing.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen weiter beschreiben. Es zeigen:The invention will be further described below using embodiments shown in the drawing. The drawing shows:
Figur 1 schematisch einen Querschnitt durch ein erstesFigure 1 shows schematically a cross section through a first
Schweißgerät;Welding machine;
Figur 2 eine Seitenansicht eines austauschbaren Einschubs für das Schweißgerät gemäß Figur 1,Figure 2 is a side view of an exchangeable insert for the welding device according to Figure 1,
Figur 3 einen Querschnitt durch ein zweites Schweißgerät; Figure 3 shows a cross-section through a second welding machine;
Figur 4 eine Draufsicht auf die Stirnseite des Schweißgerätes gemäß Figur 3;Figure 4 is a plan view of the front of the welding machine according to Figure 3;
Figur 5 einen Querschnitt durch ein weiteres Schweißgerät. Figure 5 shows a cross-section through another welding machine.
In Figur 1 ist mit 10 ein Gehäuse für ein erstes Bolzenschweißgerät bezeichnet. Das Gehäuse besteht aus schlagfestem/ elektrisch isolierendem Kunststoff. Im Inneren des Gehäuses befindet sich ein Aufnahmeraum 11, in welchen ein Einsatz 12 von der links dargestellten Frontseite des Gehäuses 10 aus eingeschoben ist. An den Aufnahmeraum 11 schließt sich im Inneren des Gehäuses 10 ein Hohlraum 13 an, in welchen ein Kabeldurchgang 14 mündet.In Figure 1, 10 designates a housing for a first stud welding device. The housing is made of impact-resistant/electrically insulating plastic. Inside the housing there is a receiving space 11 into which an insert 12 is inserted from the front side of the housing 10 shown on the left. The receiving space 11 is followed by a cavity 13 inside the housing 10 into which a cable passage 14 opens.
Im Einsatz 12 befinden sich in dem dargestellten Beispiel zwei axial verschiebbar gelagerte Kolben 15, 16 aus Metall, welche nach außen mittels einer Druckfeder 18 mit Vorspannung beaufschlagt sind. Um die Figur übersichtlich zu halten, ist lediglich die dem unteren Kolben 15 zugeordnete Spiralfeder 18 wiedergegeben. Die Federn 18 stützen sich jeweils an einer Schulter 19 im Einsatz 12 ab.In the example shown, the insert 12 contains two axially displaceable pistons 15, 16 made of metal, which are preloaded to the outside by means of a compression spring 18. To keep the figure clear, only the spiral spring 18 associated with the lower piston 15 is shown. The springs 18 are each supported on a shoulder 19 in the insert 12.
Auf die freien Stirnseiten der Kolben 15, 16 sind Bolzenhalter 20, 21 aufgeschraubt.Bolt holders 20, 21 are screwed onto the free front sides of the pistons 15, 16.
Die Kolben 15, 16 sind an dem den Bolzenhaltern 20, 21 abgewandten Ende jeweils mit Stiften 22, 23 versehen, die bis in den Hohlraum 13 reichen. Die Stifte 22, 23 dienen als elektrische Anschlüsse zur Stromzuführung mittels Leitungen,The pistons 15, 16 are each provided with pins 22, 23 at the end facing away from the bolt holders 20, 21, which extend into the cavity 13. The pins 22, 23 serve as electrical connections for supplying power by means of cables,
die über den Kabeldurchgang 14 zugeführt und im Hohlraum 13 untergebracht sind. Um die Figur übersichtlich zu halten, sind das Kabel, die Leitungen sowie die Leitungsanschlüsse nicht dargestellt.which are fed through the cable passage 14 and housed in the cavity 13. To keep the figure clear, the cable, the lines and the line connections are not shown.
Auf der von den Bolzenhaltern 20, 21 abgewandten Schmalseite des Gehäuses 10 ist dieses als Handgriff 24 ausgeformt, d.h., der Handgriff 24 liegt im wesentlichen in axialer Verlängerung der Kolben 15, 16. Ein auf den Handgriff 24 ausgeübter Druck von rechts nach links wirkt daher unmittelbar und ohne Gefahr von Verkanten auf die Bolzenhalter 20, 21 bzw. die zugehörigen Kolben 15, 16. Daumen und Finger der Greifhand fassen dabei die gegenüberliegenden, zur Zeichenebene parallelen Außenflächen des Gehäuses 10, so daß dieses praktisch in der Faust zu liegen kommt.On the narrow side of the housing 10 facing away from the bolt holders 20, 21, the latter is shaped as a handle 24, i.e. the handle 24 is essentially an axial extension of the pistons 15, 16. Pressure exerted on the handle 24 from right to left therefore acts directly and without danger of jamming on the bolt holders 20, 21 or the associated pistons 15, 16. The thumb and fingers of the gripping hand grasp the opposite outer surfaces of the housing 10, which are parallel to the plane of the drawing, so that the housing practically lies in the fist.
Werden die Bolzenhalter 20, 21 bzw. darin eingesetzte (nicht dargestellte) Schweißbolzen auf eine Werkstückoberfläche aufgesetzt, und wird über den Handgriff 24 in Richtung auf das Werkstück ein Anpreßdruck ausgeübt, so werden die Kolben 15, 16 unabhängig voneinander entgegen der Federkraft von links nach rechts in ihre Kolbenführungen 25, 26 zurückgeschoben, bis sie jeweils an eine Schulter 27, 28, welche ihre Endposition festlegt, anstoßen. Diese Endlage wird mit Hilfe jeweils eines Endschalters 29, 30 detektiert, der in dem hier dargestellten Beispiel aus einem quer zur Zeichenebene verlaufenden Kontaktstift besteht. Die Endschalter 29, 30, die alternativ auch als Mikroschalter ausgebildet sein können, sind einerseits über Verbindungsleitungen mit einem Sicherungsschaltkreis und andererseits mit einer (nicht dargestellten) Steuerung der Schweißstromversorgung verbunden.If the stud holders 20, 21 or welding studs (not shown) inserted therein are placed on a workpiece surface and a contact pressure is exerted via the handle 24 in the direction of the workpiece, the pistons 15, 16 are pushed back independently of one another against the spring force from left to right into their piston guides 25, 26 until they each hit a shoulder 27, 28, which determines their end position. This end position is detected with the help of a limit switch 29, 30, which in the example shown here consists of a contact pin running transversely to the plane of the drawing. The limit switches 29, 30, which can alternatively be designed as microswitches, are connected on the one hand to a safety circuit via connecting lines and on the other hand to a control of the welding power supply (not shown).
Die beiden Kolben 15, 16 sind bezüglich des Schweißstromkreises in Reihe geschaltet, so daß sie mit unterschiedlichem Potential beaufschlagt werden. Sind die beiden Kolben 15, 16 in der vorbeschriebenen Weise bis in ihre rückwärtige Endlage zurückgeschoben, so wird über die Steuerleitungen überprüft, ob eine niederohmige Verbindung zwischen ihnen besteht. Diese Voraussetzung liegt nur dann vor, wenn beide Kolben 15, 16 über die Bolzenhalter 20, 21 und aufgesetzteThe two pistons 15, 16 are connected in series with respect to the welding circuit, so that they are subjected to different potentials. If the two pistons 15, 16 are pushed back to their rear end position in the manner described above, the control lines are used to check whether there is a low-resistance connection between them. This requirement only applies if both pistons 15, 16 are connected to the stud holders 20, 21 and attached
Schweißbolzen sowie ein elektrisch leitendes Werkstück miteinander verbunden sind. Es wird dann selbsttätig, ohne daß eine zusätzliche Handauslösung erforderlich ist, der Schweißvorgang ausgelöst.Welding studs and an electrically conductive workpiece are connected to one another. The welding process is then triggered automatically without the need for additional manual triggering.
Sind die beiden Kolben 15, 16 nicht gleichzeitig bis in ihre Endlage zurückgeschoben und/oder sind die Bolzenhalter » 20, 21 bzw. darin eingesetzte Schweißbolzen nicht leitend verbunden, so verhindert der Sicherungsschaltkreis die Auslösung eines Schweißvorgangs.If the two pistons 15, 16 are not pushed back to their end position at the same time and/or the stud holders » 20, 21 or the welding studs inserted therein are not conductively connected, the safety circuit prevents a welding process from being initiated.
Der Einsatz 12 ist wie das Gehäuse 10 im wesentlichen als flacher Quader ausgeformt und der Aufnahmeraum 11 ist als Sackloch mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet, welches auf die Schmalseite des Gehäuses 10 hin geöffnet ist, welches dem Handgriff 24 gegenüberliegt. Die Wände des Aufnahmeraums 11 bilden im Zusammenwirken mit den planen Oberflächen des Einsatzes 12 eine paßgenaue Führung. Auf den stirnseitigen Rändern 32 der Öffnung des Aufnahmeraums liegt ein an der äußeren Stirnseite des Einsatzes 12 ausgebildeter Flansch 33 auf.The insert 12, like the housing 10, is essentially shaped as a flat cuboid and the receiving space 11 is designed as a blind hole with a rectangular cross-section, which is open towards the narrow side of the housing 10, which is opposite the handle 24. The walls of the receiving space 11, in conjunction with the flat surfaces of the insert 12, form a precisely fitting guide. A flange 33 formed on the outer front side of the insert 12 rests on the front edges 32 of the opening of the receiving space.
Zur lotrechten Ausrichtung des Gehäuses 12 ist auf seiner Oberseite eine sogenannte Libelle 34 angeordnet.To ensure vertical alignment of the housing 12, a so-called spirit level 34 is arranged on its upper side.
Figur 2 veranschaulicht einen weiteren Einsatz 12' für das Gehäuse 10 in Figur 1, der wahlweise anstelle des in Figur 1 dargestellten Einsatzes 12 verwendet werden kann. Die beiden Einsätze 12, 12* unterscheiden sich dadurch, daß die Kolben 15, 16 bzw. 15', 16' in unterschiedlichen Abständen voneinander angeordnet sind. Abhängig vom gewünschten Abstand der aufzuschweißenden Bolzen wird daher wahlweise der Einsatz 12, 12* im Gehäuse 10 ausgetauscht. Hierzu sind lediglich die Sicherungsschrauben 31 und nach dem Herausziehen des Einsatzes 12 aus dem Aufnahmeraum 11 die am Einschub 12 befestigten elektrischen Leitungen zu lösen. Beim Einsetzen des neuen Einsatzes 12' wird sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge vorgegangen. Figure 2 illustrates another insert 12' for the housing 10 in Figure 1, which can optionally be used instead of the insert 12 shown in Figure 1. The two inserts 12, 12* differ in that the pistons 15, 16 and 15', 16' are arranged at different distances from each other. Depending on the desired distance between the bolts to be welded on, the insert 12, 12* in the housing 10 is therefore optionally replaced. To do this, only the locking screws 31 and, after pulling the insert 12 out of the receiving space 11, the electrical cables attached to the insert 12 have to be loosened. When inserting the new insert 12', the procedure is carried out in reverse order.
Die beiden in den Figuren 1 und 2 dargestellten Einsätze 12, 12' und die dort fest vorgegebenen Abstände der Kolben 15, 16 bzw. 15', 16» sind lediglich beispielhaft zu verste-The two inserts 12, 12' shown in Figures 1 and 2 and the fixed distances between the pistons 15, 16 and 15', 16" are to be understood as examples only.
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hen. Aus dem Gesamtzusammenhang dürfte klar geworden sein, daß die Anzahl der Einsätze 12, 12' mit unterschiedlichen Kolbenabständen beliebig erweiterbar ist, und daß die Anzahl und die Abstände jeweils nach dem Anwendungsfall gewählt werden können.From the overall context it should be clear that the number of inserts 12, 12' can be expanded as required with different piston spacings and that the number and spacings can be selected according to the application.
Dadurch, daß die Kolben 15, 16 über ihre gesamte Länge in den sacklochartigen Kolbenführungen 25, 26 gelagert sind und dieser Bereich durch das seitlich übergreifende Gehäuse 10 im wesentlichen unmittelbar in der Hand der Bedienungsperson liegt, kann das Bolzenschweißgerät sehr leicht und präzise gehandhabt werden.Because the pistons 15, 16 are mounted over their entire length in the blind hole-like piston guides 25, 26 and this area is essentially directly in the operator's hand due to the laterally extending housing 10 the stud welding device can be handled very easily and precisely.
Bei den nachfolgend beschriebenen weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, so daß sich hierzu eine weitere Be-Schreibung erübrigt. Die weiteren Bespiele unterscheiden sich von dem vorstehend beschriebenen Beispiel durch die Ausbildung des bzw. der Einsätze.In the further embodiments of the invention described below, identical parts are provided with identical reference numerals, so that further description is unnecessary. The other examples differ from the example described above in the design of the insert(s).
Gemäß Figur 3 sind in den Aufnahmeraum 11 zwei separate Einsätze 42, 43 sowie ein Abstandshalter 44 eingeschoben. Die Einsätze 42, 43 und der Abstandshalter 44 füllen den Aufnahmeraum 11 in der gleichen Weise aus wie der in Zusammenhang mit Figur 1 und 2 beschriebene Einsatz 12, lediglich mit dem Unterschied, daß die Einsätze 42, 43 und der Abstandshalter 44 unabhängig voneinander herausgenommen/ ausgewechselt oder in ihrer Lage vertauscht werden können.According to Figure 3, two separate inserts 42, 43 and a spacer 44 are inserted into the receiving space 11. The inserts 42, 43 and the spacer 44 fill the receiving space 11 in the same way as the insert 12 described in connection with Figures 1 and 2, with the only difference being that the inserts 42, 43 and the spacer 44 can be removed/replaced or swapped in their position independently of one another.
Vertauscht man beispielsweise den oben dargestellten Einsatz 43 mit dem Abstandshalter 44, so kann man auf einfache Weise zwei vorgegebene Kolbenabstände bzw. Schweißpunktabstände festlegen. Außerdem ist es möglich, nach dem Entfernen des Abstandshalters 44 die Abstände der beiden Einsätze 42, 43 stufenlos festzulegen, indem ihre Flansche 33 auf dem als Schiene dienenden Öffnungsrand 32 des Aufnahmeraums 11 verschoben werden. Die parallele Ausrichtung der Kolben 15, 16 wird durch Auflage der Flansche 33 auf den parallelen Rändern 32 sichergestellt. Eine Lagefixierung der beiden Einsätze 42, 43 kann beispielsweise auf einfache Weise mit Hilfe von Schraubbolzen erfolgen, die senkrecht zur ZeichenebeneIf, for example, the insert 43 shown above is swapped with the spacer 44, two specified piston distances or welding point distances can be easily set. In addition, after removing the spacer 44, the distances between the two inserts 42, 43 can be set continuously by moving their flanges 33 on the opening edge 32 of the receiving space 11, which serves as a rail. The parallel alignment of the pistons 15, 16 is ensured by resting the flanges 33 on the parallel edges 32. The position of the two inserts 42, 43 can be easily fixed, for example, using screw bolts that are perpendicular to the plane of the drawing.
durch (nicht dargestellte) Langlöcher im Gehäuse 10 gesteckt werden.through slots (not shown) in the housing 10.
Zusätzlich oder alternativ zur vorstehend beschriebenen Abstandsveränderung zeigen Figur 3 und 4 ferner, daß die KoI-ben 15, 16 bezüglich der Verstellrichtung außermittig angeordnet sind. Die Abstände al, a2, bl, b2 der Zylinder 15 bzw.In addition or as an alternative to the change in distance described above, Figures 3 and 4 also show that the pistons 15, 16 are arranged off-center with respect to the adjustment direction. The distances a1, a2, b1, b2 of the cylinders 15 and 16 respectively.
16 von denjenigen parallelen Einschubseiten, welche dem benachbarten Einsatz gegenüberliegen, sind unterschiedlich, wobei im einfachsten Fall die beiden Einsätze 42, 43 gleich sind. Durch wahlweises Verdrehen der Einsätze 42, 43 um jeweils 180° können auf diese Weise eine Vielzahl von Kolbenabständen vorgegeben werden, die sich jeweils aus der Summe der Abstände al + bl, al + b2 usw. wahlweise in der Verbindung mit dem Abstandshalter 44 ergeben.16 of those parallel insertion sides which are opposite the adjacent insert are different, whereby in the simplest case the two inserts 42, 43 are the same. By optionally rotating the inserts 42, 43 by 180° each, a large number of piston distances can be specified in this way, which each result from the sum of the distances al + bl, al + b2 etc. optionally in connection with the spacer 44.
Bei dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind in einem einzigen Einsatz 52 drei funktionsfähige Kolben 15, 16, 17 angeordnet. Stirnseitig sind die Kolben 15, 16 undIn the embodiment shown in Figure 5, three functional pistons 15, 16, 17 are arranged in a single insert 52. The pistons 15, 16 and
17 mit einem Innengewinde 53 versehen, in welches die Bolzenhalter 20, 21 eingeschraubt werden können.17 is provided with an internal thread 53 into which the bolt holders 20, 21 can be screwed.
Die Abstände zwischen den drei Kolben können wiederum unterschiedlich sein.The distances between the three pistons can vary.
Die Abstandsveränderung für Schweißpunkte erfolgt durch Auswechseln der Bolzenhalter 20, 21 an den einzelnen Kolben 15, 16, 17.The distance change for welding points is carried out by replacing the bolt holders 20, 21 on the individual pistons 15, 16, 17.
Damit die Stirnfläche und das Innengewinde des jeweils benötigten Kolbens nicht durch Spritzen des Schweißmaterials verunreinigt wird und eine unbeabsichtigte Berührung mit der Arbeitsfläche oder durch die Bedienungsperson ausgeschlossen ist, befindet sich an der Stirnseite des Einschubs 52 ein Abdeckschieber 54, der beispielsweise in einer Schwalbenschwanz führung 55 verschiebbar ist.To prevent the front surface and the internal thread of the required piston from being contaminated by splashing of the welding material and to prevent unintentional contact with the work surface or by the operator, there is a cover slide 54 on the front side of the insert 52, which can be moved, for example, in a dovetail guide 55.
Die beschriebenen Beispiele haben gezeigt, daß mit einer einzigen Gehäuseform ein modulares Bolzenschweißgeräte-System mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Einsätzen 12, 42, 43, 52 und Abstandshaltern 44 geschaffen werden kann.The examples described have shown that a modular stud welding system with a variety of different inserts 12, 42, 43, 52 and spacers 44 can be created using a single housing shape.
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