EP3727737A2 - Stud welding gun - Google Patents

Stud welding gun

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Publication number
EP3727737A2
EP3727737A2 EP18799790.3A EP18799790A EP3727737A2 EP 3727737 A2 EP3727737 A2 EP 3727737A2 EP 18799790 A EP18799790 A EP 18799790A EP 3727737 A2 EP3727737 A2 EP 3727737A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
welding
contact surface
stud
bolt
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18799790.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Klaus Bertsch
Uwe Popp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of EP3727737A2 publication Critical patent/EP3727737A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/20—Stud welding
    • B23K9/201—Stud welding of the extremity of a small piece on a great or large basis
    • B23K9/202—Stud welding of the extremity of a small piece on a great or large basis by means of portable equipment, e.g. stud welding gun
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/20—Stud welding
    • B23K9/205—Means for determining, controlling or regulating the arc interval
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/20—Stud welding
    • B23K9/206—Stud welding with automatic stud supply
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K9/20—Stud welding
    • B23K9/207—Features related to studs
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    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/24—Features related to electrodes
    • B23K9/28—Supporting devices for electrodes
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    • B23K9/291—Supporting devices adapted for making use of shielding means the shielding means being a gas
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    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/32—Accessories
    • B23K9/321—Protecting means

Definitions

  • a bolt is brought into contact with the substrate and subjected to electric current.
  • the bolt is held by an electrically conductive stud holder.
  • the bolt As soon as the electric current flows between the bolt and the ground, the bolt is lifted off the ground to form an arc. Due to the energy released partially liquefies the material of the bolt and the substrate. Subsequently, the electric power is turned off and the bolt immersed in the liquefied material, while this material cools and solidifies. The bolt is then firmly bonded to the substrate.
  • the object of the invention is to provide an apparatus and / or a method with which an attachment of a bolt to a substrate is simplified and / or improved.
  • a fastening system for welding a welding bolt in a welding direction to a substrate comprising a welding gun defining the welding direction and the welding stud, wherein the welding gun comprises a holding device for holding the welding stud during a welding operation and has an outer contour, wherein the welding stud a contact surface, which is intended to contact the substrate before and / or during the welding process, and wherein starting from the contact surface, a tangent to the outer contour can be applied, which with the welding direction an angle of less than 60 °, preferably less than 45 °, more preferably less than 30 °, includes when the welding stud is held by the holding device and the contact surface contacts the ground.
  • the welding gun preferably has a housing which defines the outer contour or a part of the outer contour.
  • An advantageous embodiment is characterized in that the welding gun has a holding spring acting on the holding spring and a support element having a support surface, and that the holding device with the welding bolt against a spring force of the retaining spring relative to the support element against the welding direction is displaceable until the contact surface of the welding bolt and the bearing surface are arranged in the welding direction at the same height.
  • the welding gun has a contact pressure element with a contact surface and a contact pressure acting on the pressure spring, and wherein the contact pressure against a spring force of the pressure spring relative to the support element against the welding direction is displaceable until the contact surface of the welding bolt and the contact surface in Welding direction are arranged at the same height.
  • the contact surface viewed in the direction of welding, is arranged between the contact surface and the support surface.
  • the support element is substantially closed with respect to the welding direction in a circumferential direction and has a curved outlet channel.
  • the outlet channel is curved several times.
  • a welding apparatus 10 for welding a welding bolt 20 to a substrate 30 is shown schematically.
  • a material of the welding bolt 20 and a material of the substrate 30 are electrically conductive, in particular metallic.
  • the welding device 10 comprises a welding gun 40 with a push-button trained trigger switch 41, a welder 50, a first electrical cable 61, a second electrical cable 62 with a terminal 63, an example designed as a power cord electrical supply cable 64, an electrical communication line 65, designed as a gas cylinder gas reservoir 70, a tubular gas supply line 71 and a gas hose 72.
  • Welding apparatus 50 includes an apparatus, not shown, for converting electrical power from power cable 64 into welding current, including, for example, an electrical capacitor, a thyristor, an insulated gate bipolar transistor or other power electronic devices, and an associated microprocessor-based controller to provide the welding current with desired voltage and current.
  • an apparatus not shown, for converting electrical power from power cable 64 into welding current, including, for example, an electrical capacitor, a thyristor, an insulated gate bipolar transistor or other power electronic devices, and an associated microprocessor-based controller to provide the welding current with desired voltage and current.
  • the welding apparatus 50 has an input device 51 with actuating elements 52 and an output device 53 with a visual display element 54 and a wireless transmission unit.
  • the input device 51 is for inputting parameters of a welding process to be performed with the welding apparatus 10, such as the electric voltage, current, power and duration of the welding current, position and velocity of the bolt, etc. by a user of the welding apparatus 10.
  • the output device 53 is used to output information, such as information about parameters of the welding process, information about covered emissions of the welding process or other parameters, information on the quality of the welding process, information on measures to improve the welding process, information on recorded characteristics of the welding bolt or derived from the above quantities, and / or recommendations or instructions for cleaning and / or maintenance of the welding machine Welding device 10, in particular the welding gun 40, to the user.
  • the communication line 65 is used for communication between the welding gun 40, in particular a control device of the welding gun 40, not shown in FIG. 1, and the welding device 50, in particular the control device and / or the input device 51 and / or the output device 53 an exchange of information about the parameters of a welding operation accomplished, for example, to achieve synchronization of the welding current with a movement of the welding bolt 20 or facilitate.
  • the communication between the welding gun and the welder is wireless, by radio or by means of the first electrical cable, which carries the welding current.
  • the welding gun 40 further includes a controller 99 for controlling the various components and devices of the welding gun and welder 50.
  • the controller 99 is provided for controlling one or more parameters of the welding operation.
  • the control device 99 comprises various electronic components, such as, for example, one or more microprocessors, one or more temporary or permanent data memories, and the like.
  • the welding gun 40 further comprises a bolt lifting device, which is designed as a first lifting magnet, which acts on the bolt holder 44 with a force away from the opening 46 to the rear (upward in FIG. 1) when the bolt lifting device is activated. Via a signal line, not shown, the control device 99 communicates with the Bolzenabhub worn to control the Bolzenabhub arthritis, in particular to activate and deactivate.
  • the welding gun 40 further comprises a male or female as a second solenoid formed Bolzeneingauch founded which the bolt holder 44 with a force to the mouth 46 towards the front (in Fig. 1 down) applied when the Bolzeneintauch worn is activated.
  • the control device 99 Via a signal line (not shown), the control device 99 communicates with the pin immersion device in order to control, in particular to activate and deactivate, the pin immersion device.
  • the male pin is formed as a spring member
  • this spring member is preferably tightened when the pin holder is moved rearward by the pin lifting means, so that the spring member moves the pin holder forward as soon as the pin lifting means is deactivated.
  • the stud holder 244 is part of a welding gun, not shown in greater detail, for welding the welding stud 220 to a substrate, which is designed, for example, like the welding gun 40 (FIG. 1).
  • the holding device 280 is arranged at a front end of the welding gun, so that the welding bolt 220 is moved forward toward the ground when the bolt holder 244 is moved forward, for example, by a pin immersion device.
  • the welding gun, in particular the stud holder 244 has, behind the holding device 280, a receptacle 290 designed essentially as a cavity for the attachment means 250 of the welding stud.
  • the attachment means 250 is protected from damage by the holding device 280 and on the other hand ensures that the holding device 280 independently holds the welding stud in front of a length of its shaft 240 and / or the connection means 250 in the desired position.
  • FIG. 4 shows a fastening system 400 which is provided for welding a welding bolt 420 in a welding direction 410 with a base 430.
  • the fastening system 400 comprises, in addition to the welding stud 420, a welding gun 440 defining the welding direction 430 with a housing 450 and a handle 460.
  • the welding gun has a holding device 444 designed as a stud holder which, for holding the welding stud 420 during a welding operation, comprises a stud receiver (not shown) , in which the welding bolt 420 is inserted and preferably clamped.
  • a contact surface 425 of the welding bolt 420 contacts the substrate 430 before and / or during the welding process.
  • a tangent 460 can be applied to an outer contour of the welding gun 440, which encloses an angle of 20 ° with the welding direction 410.
  • the contact point of the welding bolt 420 with the substrate 430 can be clearly seen, at least until the contact surface 425 contacts the substrate 430.
  • the welding gun 440 has a holding spring 470 acting on the holding device 444 in the welding direction 410 and a support element 480 with a bearing surface 481 pointing in the direction of welding 410.
  • the holding device 444 with the welding bolt 420 is against a spring force of the retaining spring 470 relative to the support element 480 against the welding direction 410 displaceable by a Anpressweg A until the contact surface 425 of the welding bolt 420 and the support surface 481 in the Welding direction 410 are arranged at the same height.
  • the Anpressweg A is the distance by which the welding gun 440 is still to be moved in the direction of welding 410 from the contacting of the substrate 430 by the contact surface 425, before a welding operation begins.
  • the welding gun has a contact pressure element 490 which has a guide ring 491 surrounding the support element 480 and two, three or more contact pressure arms 492, each with a contact surface 493.
  • the pressing arms 492 are rigidly connected to the guide ring 491, which is displaceable in the welding direction 410 and thereby guided by the support element 480.
  • the welding gun further has at least one, in the present example two pressure springs 495, which act on the contact pressure element 490, in the present example, the guide ring 491, in the direction of welding 410 with a spring force.
  • the pressing element 490 can be displaced counter to the welding direction 410 against the spring force of the pressure springs 495 relative to the support element 480 until the contact surface 425 of the welding bolt 420 and the contact surfaces 493 are arranged at the same height in the welding direction 410.
  • the contact surfaces 493 viewed in the direction of welding 410, are arranged between the contact surface 425 and the support surface 481. This ensures that, during attachment of the fastening system 400 to the substrate 430, first the contact surface 425 of the welding bolt 420, then the contact surfaces 493 of the pressing element 490 and finally the bearing surface 481 of the support element 480 contact the substrate 430.
  • a user can initiate a welding process by means of a triggering element 498.
  • the visibility of the weld stud 420 makes it easier for a user to apply the contact surface 425 to the desired weld location on the substrate 430 or to correct the position of the contact surface 425 by means of the weld gun 440, in particular its handle 460. Since the user can see through between the pressing arms 492, the tangent decisive for the viewing angle, starting from the contact surface 425, can be applied to the support element 480 or, as in the present example, to the guide ring 491. As soon as the contact surfaces 493 rest on the base 430, the welding gun 440 is in the desired position, in particular against slipping supported.
  • the contact surfaces 493 are preferably made of an elastomer.
  • the pressure springs 495 serve to reset the contact pressure element 490 after lifting the welding gun 440 from the base 430, for example after a welding operation.
  • the retaining spring 470 is used to reset the holding device 444 after lifting the welding gun 440 from the substrate and / or during the welding process as immersion device, which can immerse the previously moved by a trained as a lifting magnet lifting device 499 away from the ground welding pin in a molten welding bath.
  • a support member 500 is shown with a support surface 581 for resting on a substrate 530.
  • the support element 500 is part of a welding gun (not further shown) for welding a welding bolt 520 in a welding direction 510 to the substrate 530.
  • the support element 500 is substantially closed with respect to the welding direction 510 in a circumferential direction and has an outlet channel 540, for example for a welding stud 520 flowing protective gas. 5 shows that the outlet channel 540 is curved twice, so that a risk of escaping heat radiation or escaping hot material is reduced, in particular avoided.
  • the outlet channel 540 has a support foot 550 for support on the base 530, which for example comprises an elastomer or consists of an elastomer.
  • the invention has been described by way of examples of a system for attaching a first article to a second article and a welding gun.
  • the features of the described embodiments can also be combined with each other as desired within a single fastening device. It should be noted that the device according to the invention is also suitable for other purposes.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)

Abstract

The invention relates to a fastening system for welding a weld stud in a welding direction to a substrate, comprising a welding gun that defines the welding direction, and the weld stud, wherein the welding gun has a holding device for holding the weld stud during a welding process and an outer contour, the weld stud having a contact surface which is provided for contacting the substrate before and/or during the welding process, and wherein, starting from the contact surface, a tangent can be applied to the outer contour, which encloses an angle of less than 60° with the welding direction when the weld stud is held by the holding device and the contact surface contacts the substrate.

Description

Befestigungssystem  fastening system
Technisches Gebiet Technical area
Die Erfindung betrifft allgemein ein Befestigungssystem zur Verschweissung eines Schweissbolzens in einer Schweissrichtung mit einem Untergrund. The invention generally relates to a fastening system for welding a welding stud in a welding direction to a substrate.
Stand der Technik State of the art
Es sind etliche Vorrichtungen und Verfahren bekannt, mit denen verschiedene Bolzen in unterschiedlichen Anwendungsfällen an einem Untergrund befestigt werden. Beispielsweise wird ein Bolzen mit dem Untergrund in Kontakt gebracht und mit elektrischem Strom beaufschlagt. Dazu wird der Bolzen von einem elektrisch leitfähigen Bolzenhalter gehalten. There are a number of devices and methods are known with which different bolts are fastened in different applications to a substrate. For example, a bolt is brought into contact with the substrate and subjected to electric current. For this purpose, the bolt is held by an electrically conductive stud holder.
Sobald der elektrische Strom zwischen dem Bolzen und dem Untergrund fliesst, wird der Bolzen unter Ausbildung eines Lichtbogens von dem Untergrund abgehoben. Aufgrund der freiwerdenden Energie verflüssigt sich teilweise das Material des Bolzens und des Untergrunds. Anschliessend wird der elektrische Strom abgeschaltet und der Bolzen in das verflüssigte Material eingetaucht, während dieses Material erkaltet und fest wird. Der Bolzen ist dann stoffschlüssig mit dem Untergrund verbunden. As soon as the electric current flows between the bolt and the ground, the bolt is lifted off the ground to form an arc. Due to the energy released partially liquefies the material of the bolt and the substrate. Subsequently, the electric power is turned off and the bolt immersed in the liquefied material, while this material cools and solidifies. The bolt is then firmly bonded to the substrate.
Um die notwendige Energie für die Verflüssigung des Materials des Bolzens und des Untergrunds in ausreichend kurzer Zeit zur Verfügung zu stellen, sind Vorrichtungen bekannt, welche einen elektrischen Strom mit sehr hoher Stromstärke erzeugen und über ein entsprechend dimensioniertes elektrisches Kabel dem Bolzen zuführen. Um ein Oxidieren des verflüssigten Materials zu vermeiden, ist es bekannt, die Kontaktstelle zwischen dem Bolzen und dem Untergrund mit einem Inertgas zu spülen. Bei Anwendungen beispielsweise im Gebäude- oder Schiffsbau werden Bolzen in verschiedenen Grössen mit einem Gewinde verwendet, an welches ein Gegenstand geschraubt wird, um den Gegenstand an dem Untergrund zu befestigen. Einige Parameter des Befestigungsverfahrens wie beispielsweise die Dauer und die elektrische Leistung des elektrischen Stroms sind von einem Anwender an der Vorrichtung einzustellen und an den verwendeten Bolzen anzupassen. Mittels einer Sichtprüfung beurteilt der Anwender schliesslich die Qualität der Verbindung zwischen dem Bolzen und dem Untergrund. Die Verbindungsqualität hängt damit auch von der Erfahrung und den Fähigkeiten des Anwenders ab. Während des Ansetzens des Bolzens an dem Untergrund ist der Bolzen für den Anwender nicht sichtbar. In order to provide the necessary energy for the liquefaction of the material of the bolt and the substrate in a sufficiently short time, devices are known which generate an electric current with a very high current and feed it via a correspondingly sized electrical cable to the bolt. In order to avoid oxidizing the liquefied material, it is known to flush the contact point between the bolt and the substrate with an inert gas. In applications such as in building or shipbuilding bolts are used in various sizes with a thread to which an object is screwed to secure the object to the ground. Some parameters of the attachment process, such as the duration and electrical power of the electrical current, must be set by a user on the device and adapted to the bolts used. By means of a visual inspection, the user finally assesses the quality of the connection between the bolt and the ground. The quality of the connection also depends on the experience and capabilities of the user. During the attachment of the bolt to the ground, the bolt is not visible to the user.
Darstellung der Erfindung Presentation of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und/oder ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit welchem eine Befestigung eines Bolzens an einem Untergrund vereinfacht und/oder verbessert wird. The object of the invention is to provide an apparatus and / or a method with which an attachment of a bolt to a substrate is simplified and / or improved.
Diese Aufgabe ist gelöst bei einem Befestigungssystem zur Verschweissung eines Schweissbolzens in einer Schweissrichtung mit einem Untergrund, umfassend eine die Schweissrichtung definierende Schweisspistole und den Schweissbolzen, wobei die Schweisspistole eine Haltevorrichtung zum Halten des Schweissbolzens während eines Schweissvorgangs umfasst und eine äussere Kontur aufweist, wobei der Schweissbolzen eine Kontaktfläche umfasst, welche dafür vorgesehen ist, vor und/oder während des Schweissvorgangs den Untergrund zu kontaktieren, und wobei ausgehend von der Kontaktfläche eine Tangente an die äussere Kontur anlegbar ist, welche mit der Schweissrichtung einen Winkel von weniger als 60° bevorzugt weniger als 45°, besonders bevorzugt weniger als 30°, einschliesst, wenn der Schweissbolzen von der Haltevorrichtung gehalten ist und die Kontaktfläche den Untergrund kontaktiert. Bevorzugt weist die Schweisspistole ein Gehäuse auf, welches die äussere Kontur oder einen Teil der äusseren Kontur definiert. This object is achieved with a fastening system for welding a welding bolt in a welding direction to a substrate, comprising a welding gun defining the welding direction and the welding stud, wherein the welding gun comprises a holding device for holding the welding stud during a welding operation and has an outer contour, wherein the welding stud a contact surface, which is intended to contact the substrate before and / or during the welding process, and wherein starting from the contact surface, a tangent to the outer contour can be applied, which with the welding direction an angle of less than 60 °, preferably less than 45 °, more preferably less than 30 °, includes when the welding stud is held by the holding device and the contact surface contacts the ground. The welding gun preferably has a housing which defines the outer contour or a part of the outer contour.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schweisspistole eine die Haltevorrichtung beaufschlagende Haltefeder und ein Auflageelement mit einer Auflagefläche aufweist, und dass die Haltevorrichtung mit dem Schweissbolzen gegen eine Federkraft der Haltefeder relativ zum Auflageelement entgegen der Schweissrichtung versetzbar ist, bis die Kontaktfläche des Schweissbolzens und die Auflagefläche in Schweissrichtung auf gleicher Höhe angeordnet sind. An advantageous embodiment is characterized in that the welding gun has a holding spring acting on the holding spring and a support element having a support surface, and that the holding device with the welding bolt against a spring force of the retaining spring relative to the support element against the welding direction is displaceable until the contact surface of the welding bolt and the bearing surface are arranged in the welding direction at the same height.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schweisspistole ein Anpresselement mit einer Anpressfläche und eine das Anpresselement beaufschlagende Anpressfeder aufweist, und wobei das Anpresselement gegen eine Federkraft der Anpressfeder relativ zum Auflageelement entgegen der Schweissrichtung versetzbar ist, bis die Kontaktfläche des Schweissbolzens und die Anpressfläche in Schweissrichtung auf gleicher Höhe angeordnet sind. Bevorzugt ist die Anpressfläche, in Schweissrichtung betrachtet, zwischen der Kontaktfläche und der Auflagefläche angeordnet. Ein weiterer Aspekt der Anmeldung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Auflageelement bezüglich der Schweissrichtung in einer Umfangsrichtung im Wesentlichen geschlossen ist und einen gekrümmten Auslasskanal aufweist. Bevorzugt ist der Auslasskanal mehrfach gekrümmt. An advantageous embodiment is characterized in that the welding gun has a contact pressure element with a contact surface and a contact pressure acting on the pressure spring, and wherein the contact pressure against a spring force of the pressure spring relative to the support element against the welding direction is displaceable until the contact surface of the welding bolt and the contact surface in Welding direction are arranged at the same height. Preferably, the contact surface, viewed in the direction of welding, is arranged between the contact surface and the support surface. Another aspect of the application is characterized in that the support element is substantially closed with respect to the welding direction in a circumferential direction and has a curved outlet channel. Preferably, the outlet channel is curved several times.
Ausführungsbeispiele embodiments
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail below with reference to embodiments with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1 schematisch eine Schweissvorrichtung, 1 schematically a welding device,
Fig. 2 eine Schweissanordnung in einer teilweisen Längsschnittsansicht, Fig. 3 eine Schweissanordnung in einer teilweisen Längsschnittsansicht, Fig. 4 ein Befestigungssystem, und Fig. 5 ein Auflageelement. 2 shows a welding arrangement in a partial longitudinal sectional view, FIG. 3 shows a welding arrangement in a partial longitudinal sectional view, FIG. 4 shows a fastening system, and FIG. 5 shows a supporting element.
In Fig. 1 ist eine Schweissvorrichtung 10 zum Schweissen eines Schweissbolzens 20 an einen Untergrund 30 schematisch dargestellt. Ein Material des Schweissbolzens 20 und ein Material des Untergrunds 30 sind elektrisch leitfähig, insbesondere metallisch. Die Schweissvorrichtung 10 umfasst eine Schweisspistole 40 mit einem als Tastschalter ausgebildeten Auslöseschalter 41 , ein Schweissgerät 50, ein erstes elektrisches Kabel 61 , ein zweites elektrisches Kabel 62 mit einer Anschlussklemme 63, ein beispielsweise als Netzkabel ausgebildetes elektrisches Versorgungskabel 64, eine elektrische Kommunikationsleitung 65, ein als Gasflasche ausgebildetes Gasreservoir 70, eine schlauchförmige Gasversorgungsleitung 71 und einen Gasschlauch 72. In Fig. 1, a welding apparatus 10 for welding a welding bolt 20 to a substrate 30 is shown schematically. A material of the welding bolt 20 and a material of the substrate 30 are electrically conductive, in particular metallic. The welding device 10 comprises a welding gun 40 with a push-button trained trigger switch 41, a welder 50, a first electrical cable 61, a second electrical cable 62 with a terminal 63, an example designed as a power cord electrical supply cable 64, an electrical communication line 65, designed as a gas cylinder gas reservoir 70, a tubular gas supply line 71 and a gas hose 72.
Das erste Kabel 61 dient einer Versorgung des Schweissbolzens 20 mit elektrischem Strom durch das Schweissgerät 50. Das zweite Kabel 62 dient einer elektrischen Verbindung des Untergrunds 30 mit dem Schweissgerät 50, wenn die Anschlussklemme 63 an den Untergrund 30 geklemmt ist. Bei Berührung des Schweissbolzens 20 mit dem Untergrund 30 schliesst sich ein Stromkreis, so dass der Schweissbolzen 20 von dem Schweissgerät 50 mit Schweissstrom beaufschlagbar ist, welcher beispielsweise als Gleichstrom oder Wechselstrom ausgebildet ist. Die Schweisspistole 40 umfasst zu diesem Zweck ein in Fig. 1 nicht gezeigtes Schweissstrom-Kontaktelement. Das Schweissgerät 50 umfasst eine nicht gezeigte Einrichtung zur Konvertierung von elektrischem Strom aus dem Versorgungskabel 64 in Schweissstrom, welche beispielsweise einen elektrischen Kondensator, einen Thyristor, einen Bipolar-Transistor mit isolierter Gate-Elektrode oder andere leistungselektronische Bauelemente sowie ein zugehöriges Steuergerät mit einem Mikroprozessor umfasst, um den Schweissstrom mit gewünschter Spannung und Stromstärke bereitzustellen. The first cable 61 serves to supply the welding bolt 20 with electric current through the welding apparatus 50. The second cable 62 serves to electrically connect the substrate 30 to the welding apparatus 50 when the connecting terminal 63 is clamped to the substrate 30. Upon contact of the welding bolt 20 with the substrate 30, a circuit closes, so that the welding stud 20 can be acted upon by the welding apparatus 50 with welding current, which is designed, for example, as direct current or alternating current. The welding gun 40 comprises for this purpose a welding current contact element, not shown in FIG. Welding apparatus 50 includes an apparatus, not shown, for converting electrical power from power cable 64 into welding current, including, for example, an electrical capacitor, a thyristor, an insulated gate bipolar transistor or other power electronic devices, and an associated microprocessor-based controller to provide the welding current with desired voltage and current.
Die Gasversorgungsleitung 71 und der Gasschlauch 72 dienen einer Versorgung eines Kontaktbereichs zwischen dem Schweissbolzen 20 und dem Untergrund 30 mit einem Schutzgas aus dem Gasreservoir 70, um den Kontaktbereich während eines Schweissvorgangs vor einer Oxidation durch Sauerstoff einer Umgebung zu schützen. Zur Steuerung eines Gasflusses zu dem Kontaktbereich umfasst das Gasreservoir 70, die Gasversorgungsleitung 71 , das Schweissgerät 50, der Gasschlauch 72 oder die Schweisspistole 40 ein nicht gezeigtes, insbesondere regelbares Ventil auf. The gas supply line 71 and the gas hose 72 serve to supply a contact area between the welding stud 20 and the substrate 30 with a protective gas from the gas reservoir 70 in order to protect the contact area from oxidation by oxygen of an environment during a welding operation. For controlling a gas flow to the contact region, the gas reservoir 70, the gas supply line 71, the welding device 50, the gas hose 72 or the welding gun 40 comprises a not shown, in particular controllable valve.
Das Schweissgerät 50 weist eine Eingabeeinrichtung 51 mit Betätigungselementen 52 sowie eine Ausgabeeinrichtung 53 mit einem visuellen Anzeigeelement 54 und einer drahtlosen Übertragungseinheit auf. Die Eingabeeinrichtung 51 dient der Eingabe von Parametern eines mit der Schweissvorrichtung 10 durchzuführenden Schweissverfahrens, wie beispielsweise der elektrischen Spannung, Stromstärke, Leistung und zeitliche Dauer des Schweissstroms, Position und Geschwindigkeit des Bolzens und so weiter, durch einen Anwender der Schweissvorrichtung 10. Die Ausgabeeinrichtung 53 dient der Ausgabe von Informationen, wie beispielsweise Informationen über Parameter des Schweissverfahrens, Informationen über erfasste Emissionen des Schweissverfahrens oder andere Grössen, Informationen über eine Güte des Schweissvorgangs, Informationen über Massnahmen zur Verbesserung des Schweissvorgangs, Informationen über erfasste Eigenschaften des Schweissbolzens oder aus den vorgenannten Grössen abgeleitete Informationen, und/oder Empfehlungen oder Anweisungen zur Reinigung und/oder Wartung der Schweissvorrichtung 10, insbesondere der Schweisspistole 40, an den Anwender. The welding apparatus 50 has an input device 51 with actuating elements 52 and an output device 53 with a visual display element 54 and a wireless transmission unit. The input device 51 is for inputting parameters of a welding process to be performed with the welding apparatus 10, such as the electric voltage, current, power and duration of the welding current, position and velocity of the bolt, etc. by a user of the welding apparatus 10. The output device 53 is used to output information, such as information about parameters of the welding process, information about covered emissions of the welding process or other parameters, information on the quality of the welding process, information on measures to improve the welding process, information on recorded characteristics of the welding bolt or derived from the above quantities, and / or recommendations or instructions for cleaning and / or maintenance of the welding machine Welding device 10, in particular the welding gun 40, to the user.
Die Kommunikationsleitung 65 dient einer Kommunikation zwischen der Schweisspistole 40, insbesondere einer in Fig. 1 nicht gezeigten Steuereinrichtung der Schweisspistole 40, und dem Schweissgerät 50, insbesondere dem Steuergerät und/oder der Eingabeeinrichtung 51 und/oder der Ausgabeeinrichtung 53. Durch diese Kommunikation wird beispielsweise ein Austausch von Informationen über die Parameter eines Schweissvorgangs bewerkstelligt, um beispielsweise eine Synchronisation des Schweissstroms mit einer Bewegung des Schweissbolzens 20 zu erreichen oder zu erleichtern. Bei nicht gezeigten Ausführungsbeispielen geschieht die Kommunikation zwischen der Schweisspistole und dem Schweissgerät drahtlos, per Funk oder mittels des ersten elektrischen Kabels, welches den Schweissstrom führt. The communication line 65 is used for communication between the welding gun 40, in particular a control device of the welding gun 40, not shown in FIG. 1, and the welding device 50, in particular the control device and / or the input device 51 and / or the output device 53 an exchange of information about the parameters of a welding operation accomplished, for example, to achieve synchronization of the welding current with a movement of the welding bolt 20 or facilitate. In embodiments not shown, the communication between the welding gun and the welder is wireless, by radio or by means of the first electrical cable, which carries the welding current.
Die Schweisspistole 40 weist ein Gehäuse 42 mit einer Mündung 46 auf, von welchem ein Handgriff 43 mit dem Auslöseschalter 41 abragt. Die Schweisspistole 40 weist ferner einen Bolzenhalter 44 auf, an welchem der Schweissbolzen 20 während eines Schweissvorgangs gehalten ist. Hierzu umfasst der Bolzenhalter beispielsweise zwei, drei, vier oder mehr nicht im einzelnen gezeigte federnde Arme, zwischen die der Schweissbolzen 20 eingesteckt und mittels Klemmsitz gehalten wird. Die Schweisspistole 40 weist ferner ein Schweissstrom- Kontaktelement zur Beaufschlagung des Schweissbolzens 20 mit einem Schweissstrom auf, welches in den Bolzenhalter 44 integriert ist, beispielsweise in Form eines oder mehrerer der federnden Arme. The welding gun 40 has a housing 42 with an opening 46, from which a handle 43 protrudes with the trigger switch 41. The welding gun 40 further includes a stud holder 44 on which the welding stud 20 is held during a welding operation. For this purpose, the stud holder comprises, for example, two, three, four or more resilient arms not shown in detail, between which the welding stud 20 is inserted and held by means of a clamping fit. The welding gun 40 further comprises a welding current contact element for acting on the welding bolt 20 with a welding current, which is integrated in the stud holder 44, for example in the form of one or more of the resilient arms.
Die Schweisspistole 40 weist ferner eine Steuereinrichtung 99 zum Steuern der verschiedenen Komponenten und Einrichtungen der Schweisspistole und des Schweissgeräts 50 auf. Die Steuereinrichtung 99 ist zum Steuern eines oder mehrerer Parameter des Schweissvorgangs vorgesehen. Die Steuereinrichtung 99 umfasst dazu verschiedene elektronische Bauteile, wie beispielsweise einen oder mehrere Mikroprozessoren, einen oder mehrere temporäre oder dauerhafte Datenspeicher und dergleichen, auf. Die Schweisspistole 40 weist ferner eine als ein erster Hubmagnet ausgebildete Bolzenabhubeinrichtung auf, welche den Bolzenhalter 44 mit einer Kraft von der Mündung 46 weg nach hinten (in Fig. 1 nach oben) beaufschlagt, wenn die Bolzenabhubeinrichtung aktiviert ist. Über eine nicht gezeigte Signalleitung kommuniziert die Steuereinrichtung 99 mit der Bolzenabhubeinrichtung, um die Bolzenabhubeinrichtung zu steuern, insbesondere zu aktivieren und zu deaktivieren. The welding gun 40 further includes a controller 99 for controlling the various components and devices of the welding gun and welder 50. The controller 99 is provided for controlling one or more parameters of the welding operation. For this purpose, the control device 99 comprises various electronic components, such as, for example, one or more microprocessors, one or more temporary or permanent data memories, and the like. The welding gun 40 further comprises a bolt lifting device, which is designed as a first lifting magnet, which acts on the bolt holder 44 with a force away from the opening 46 to the rear (upward in FIG. 1) when the bolt lifting device is activated. Via a signal line, not shown, the control device 99 communicates with the Bolzenabhubeinrichtung to control the Bolzenabhubeinrichtung, in particular to activate and deactivate.
Die Schweisspistole 40 weist ferner eine als Federelement oder als ein zweiter Hubmagnet ausgebildete Bolzeneintaucheinrichtung auf, welche den Bolzenhalter 44 mit einer Kraft zu der Mündung 46 hin nach vorne (in Fig. 1 nach unten) beaufschlagt, wenn die Bolzeneintaucheinrichtung aktiviert ist. Über eine nicht gezeigte Signalleitung kommuniziert die Steuereinrichtung 99 mit der Bolzeneintaucheinrichtung, um die Bolzeneintaucheinrichtung zu steuern, insbesondere zu aktivieren und zu deaktivieren. Wenn die Bolzeneintaucheinrichtung als ein Federelement ausgebildet ist, wird dieses Federelement vorzugsweise gespannt, wenn der Bolzenhalter von der Bolzenabhubeinrichtung nach hinten bewegt wird, so dass das Federelement den Bolzenhalter nach vorne bewegt, sobald die Bolzenabhubeinrichtung deaktiviert wird. The welding gun 40 further comprises a male or female as a second solenoid formed Bolzeneingaucheinrichtung which the bolt holder 44 with a force to the mouth 46 towards the front (in Fig. 1 down) applied when the Bolzeneintaucheinrichtung is activated. Via a signal line (not shown), the control device 99 communicates with the pin immersion device in order to control, in particular to activate and deactivate, the pin immersion device. When the male pin is formed as a spring member, this spring member is preferably tightened when the pin holder is moved rearward by the pin lifting means, so that the spring member moves the pin holder forward as soon as the pin lifting means is deactivated.
Bei einem Schweissverfahren mit der Schweissvorrichtung 10 werden zunächst der Untergrund 30 und der Bolzen 20 zur Verfügung gestellt. In einem weiteren Schritt werden von einem Anwender über die Eingabeeinrichtung Informationen eingegeben, beispielsweise über gewünschte Parameter des folgenden Schweissvorgangs. In einem weiteren Schritt wird der Schweissbolzen 20 von dem Schweissgerät 50 mittels des ersten Kabels 61 und des zweiten Kabels 62 mit einem Schweissstrom zwischen dem Schweissbolzen 20 und dem Untergrund 30 beaufschlagt. In einem weiteren Schritt wird der Schweissbolzen 20 mittels der Bolzenabhubeinrichtung von dem Untergrund unter Beibehaltung des zwischen dem Schweissbolzen 20 und dem Untergrund 30 fliessenden Schweissstroms abgehoben, wobei sich zwischen dem Schweissbolzen 20 und dem Untergrund 30 ein Lichtbogen ausbildet. Insbesondere aufgrund der von dem Lichtbogen erzeugten Hitze wird dann ein Material des Schweissbolzens 20 und/oder des Untergrunds 30 teilweise verflüssigt. In einem weiteren Schritt wird der Schweissbolzen 20 mittels der Bolzeneintaucheinrichtung in das verflüssigte Material des Schweissbolzens 20 beziehungsweise des Untergrunds 30 eingetaucht. Danach erstarrt das verflüssigte Material des Schweissbolzens 20 beziehungsweise des Untergrunds 30, so dass der Schweissbolzen 20 stoffschlüssig mit dem Untergrund 30 verbunden ist. ln Fig. 2 ist eine Schweissanordnung 200 mit einem Schweissbolzen 220 und einem Bolzenhalter 244 dargestellt. Der Schweissbolzen 220 weist einen eine Längsrichtung 230 definierenden Schaft 240, der mit einem als Aussengewinde ausgebildeten Anbindungsmittel 250 versehen ist, einen stirnseitigen Schweissbereich 260, der dafür vorgesehen ist, während eines Schweissvorgangs verflüssigt zu werden und ein als kreisförmig umlaufende Vertiefung, vorzugsweise Rille, ausgebildeten Haltemittel 270, welches in der Längsrichtung 230 zwischen dem Schweissbereich 260 und dem Anbindungsmittel 250 angeordnet ist. Der Bolzenhalter 244 weist eine als kreisförmig umlaufender Vorsprung ausgebildete Haltevorrichtung 280 auf, mit welcher das Haltemittel 270 im Eingriff ist, um den Schweissbolzen 220 während eines Schweissvorgangs, beispielsweise mit der Schweissvorrichtung 10 (Fig. 1 ), zu halten. In a welding process with the welding apparatus 10, the substrate 30 and the bolt 20 are first provided. In a further step, information is entered by a user via the input device, for example via desired parameters of the following welding process. In a further step, the welding stud 20 is acted upon by the welding apparatus 50 by means of the first cable 61 and the second cable 62 with a welding current between the welding stud 20 and the substrate 30. In a further step, the welding bolt 20 is lifted by means of the Bolzenabhubeinrichtung of the substrate while maintaining the flowing between the welding pin 20 and the substrate 30 welding current, with an arc forms between the welding pin 20 and the substrate 30. In particular, due to the heat generated by the arc, a material of the weld stud 20 and / or the substrate 30 is then partially liquefied. In a further step, the welding stud 20 is immersed in the liquefied material of the welding stud 20 or the substrate 30 by means of the stud immersion device. Thereafter, the liquefied material of the welding bolt 20 or of the substrate 30 solidifies, so that the welding bolt 20 is firmly bonded to the substrate 30. FIG. 2 shows a welding arrangement 200 with a welding stud 220 and a stud holder 244. The welding stud 220 has a shaft 240 defining a longitudinal direction 230, which is provided with a connecting means 250 designed as an external thread, an end-face welding region 260 which is intended to be liquefied during a welding operation and a recess, preferably a groove, running around in a circular manner Holding means 270, which is arranged in the longitudinal direction 230 between the welding region 260 and the attachment means 250. The stud holder 244 has a retainer 280 formed as a circular circumferential projection with which the retainer 270 is engaged to retain the weld stud 220 during a welding operation, such as with the welder 10 (FIG. 1).
Der Bolzenhalter 244 ist Teil einer nicht näher gezeigten Schweisspistole zur Verschweissung des Schweissbolzens 220 mit einem Untergrund, welche beispielsweise wie die Schweisspistole 40 (Fig. 1 ) ausgebildet ist. Die Haltevorrichtung 280 ist an einem vorderen Ende der Schweisspistole angeordnet, so dass der Schweissbolzen 220 nach vorne auf den Untergrund zu bewegt wird, wenn der Bolzenhalter 244 beispielsweise von einer Bolzeneintaucheinrichtung nach vorne bewegt wird. Die Schweisspistole, insbesondere der Bolzenhalter 244, weist hinter der Haltevorrichtung 280 eine im Wesentlichen als Hohlraum ausgebildete Aufnahme 290 für das Anbindungsmittel 250 des Schweissbolzens auf. The stud holder 244 is part of a welding gun, not shown in greater detail, for welding the welding stud 220 to a substrate, which is designed, for example, like the welding gun 40 (FIG. 1). The holding device 280 is arranged at a front end of the welding gun, so that the welding bolt 220 is moved forward toward the ground when the bolt holder 244 is moved forward, for example, by a pin immersion device. The welding gun, in particular the stud holder 244, has, behind the holding device 280, a receptacle 290 designed essentially as a cavity for the attachment means 250 of the welding stud.
Durch diese Anordnung wird einerseits das Anbindungsmittel 250 vor einer Beschädigung durch die Haltevorrichtung 280 geschützt und andererseits sichergestellt, dass die Haltevorrichtung 280 den Schweissbolzen unabhängig vor einer Länge seines Schaftes 240 und/oder des Anbindungsmittels 250 in der gewünschten Position hält. Darüber hinaus ist es möglich, einen einzigen Bolzenhalter für Schweissbolzen mit unterschiedlichen, insbesondere unterschiedlich grossen, Anbindungsmitteln zu verwenden. By this arrangement, on the one hand the attachment means 250 is protected from damage by the holding device 280 and on the other hand ensures that the holding device 280 independently holds the welding stud in front of a length of its shaft 240 and / or the connection means 250 in the desired position. In addition, it is possible to use a single stud holder for welding studs with different, in particular different sized, connecting means.
In Fig. 3 ist eine zweite Schweissanordnung 300 mit einem zweiten Schweissbolzen 320 und dem Bolzenhalter 244 aus Fig. 2 dargestellt. Der zweite Schweissbolzen 320 weist ebenfalls einen eine Längsrichtung 330 definierenden Schaft 340, der mit einem als Aussengewinde ausgebildeten Anbindungsmittel 350 versehen ist, einen stirnseitigen Schweissbereich 360, der dafür vorgesehen ist, während eines Schweissvorgangs verflüssigt zu werden und ein als kreisförmig umlaufende Vertiefung ausgebildetes zweites Haltemittel 370 auf, welches in der Längsrichtung 330 zwischen dem Schweissbereich 360 und dem Anbindungsmittel 350 angeordnet ist und die gleiche Form sowie die gleichen Abmessungen hat wie das Haltemittel 270 des in Fig. 2 gezeigten Schweissbolzens 220. FIG. 3 shows a second welding arrangement 300 with a second welding stud 320 and the stud holder 244 from FIG. 2. The second welding stud 320 likewise has a shaft 340 defining a longitudinal direction 330, which is provided with a connecting means 350 designed as an external thread, an end-face welding region 360 which is intended to be liquefied during a welding operation and a second retaining means designed as a circular circumferential recess 370, which in the longitudinal direction 330 between the welding region 360 and the attachment means 350th is arranged and has the same shape and the same dimensions as the holding means 270 of the welding bolt 220 shown in FIG.
Das Anbindungsmittel 350 des Schweissbolzens 320 hat einen kleineren Durchmesser als das Anbindungsmittel 250 des Schweissbolzens 220 und wird daher ebenfalls in der Aufnahme 290 aufgenommen, wenn der Schweissbolzen 350 von der mit dem Haltemittel 370 in Eingriff befindlichen Haltevorrichtung 280 gehalten ist. Der Schweissbolzen 220 und der zweite Schweissbolzen 320 sind somit Teil eines Befestigungssystems gemäss dieser Anmeldung. Der Schweissbereich 260 des Schweissbolzens 220 ist dabei in Form und Abmessungen gleich wie der Schweissbereich 360 des zweiten Schweissbolzens 320. Dadurch ist es möglich, Schweissbolzen mit unterschiedlichen, insbesondere unterschiedlich grossen Anbindungsmitteln mit denselben Schweissparametern wie Schweissstromstärke, elektrische Spannung, Schweissstromdauer und dergleichen, an den Untergrund zu schweissen. The attachment means 350 of the weld stud 320 has a smaller diameter than the attachment means 250 of the weld stud 220 and is therefore also accommodated in the receptacle 290 when the weld stud 350 is held by the holder 280 engaged with the support means 370. The weld stud 220 and the second weld stud 320 are thus part of a fastening system according to this application. The welding area 260 of the welding stud 220 is the same in shape and dimensions as the welding area 360 of the second welding stud 320. This makes it possible to weld studs with different, in particular different connecting means with the same welding parameters such as welding current, voltage, welding current duration and the like Weld underground.
In Fig. 4 ist ein Befestigungssystem 400 dargestellt, welches zur Verschweissung eines Schweissbolzens 420 in einer Schweissrichtung 410 mit einem Untergrund 430 vorgesehen ist. Das Befestigungssystem 400 umfasst neben dem Schweissbolzen 420 eine die Schweissrichtung 430 definierende Schweisspistole 440 mit einem Gehäuse 450 und einem Griff 460. Die Schweisspistole weist eine als Bolzenhalter ausgebildete Haltevorrichtung 444 auf, welche zum Halten des Schweissbolzens 420 während eines Schweissvorgangs eine nicht näher gezeigte Bolzenaufnahme umfasst, in welche der Schweissbolzen 420 einsteckbar und vorzugsweise klemmend gehalten wird. Eine Kontaktfläche 425 des Schweissbolzens 420 kontaktiert vor und/oder während des Schweissvorgangs den Untergrund 430. Ausgehend von der Kontaktfläche 425 ist eine Tangente 460 an eine äussere Kontur der Schweisspistole 440 anlegbar, welche mit der Schweissrichtung 410 einen Winkel von 20° einschliesst. Für einen Anwender des Befestigungssystems 400 ist dadurch die Kontaktstelle des Schweissbolzens 420 mit dem Untergrund 430 gut einsehbar, zumindest bis die Kontaktfläche 425 den Untergrund 430 kontaktiert. FIG. 4 shows a fastening system 400 which is provided for welding a welding bolt 420 in a welding direction 410 with a base 430. The fastening system 400 comprises, in addition to the welding stud 420, a welding gun 440 defining the welding direction 430 with a housing 450 and a handle 460. The welding gun has a holding device 444 designed as a stud holder which, for holding the welding stud 420 during a welding operation, comprises a stud receiver (not shown) , in which the welding bolt 420 is inserted and preferably clamped. A contact surface 425 of the welding bolt 420 contacts the substrate 430 before and / or during the welding process. Starting from the contact surface 425, a tangent 460 can be applied to an outer contour of the welding gun 440, which encloses an angle of 20 ° with the welding direction 410. For a user of the fastening system 400, the contact point of the welding bolt 420 with the substrate 430 can be clearly seen, at least until the contact surface 425 contacts the substrate 430.
Die Schweisspistole 440 weist eine die Haltevorrichtung 444 in die Schweissrichtung 410 beaufschlagende Haltefeder 470 und ein Auflageelement 480 mit einer in die Schweissrichtung 410 weisende Auflagefläche 481 auf. Die Haltevorrichtung 444 mit dem Schweissbolzen 420 ist gegen eine Federkraft der Haltefeder 470 relativ zum Auflageelement 480 entgegen der Schweissrichtung 410 um einen Anpressweg A versetzbar, bis die Kontaktfläche 425 des Schweissbolzens 420 und die Auflagefläche 481 in der Schweissrichtung 410 auf gleicher Höhe angeordnet sind. Der Anpressweg A ist die Strecke, um welche die Schweisspistole 440 ab dem Kontaktieren des Untergrunds 430 durch die Kontaktfläche 425 noch in der Schweissrichtung 410 zu bewegen ist, bevor ein Schweissvorgang beginnt. The welding gun 440 has a holding spring 470 acting on the holding device 444 in the welding direction 410 and a support element 480 with a bearing surface 481 pointing in the direction of welding 410. The holding device 444 with the welding bolt 420 is against a spring force of the retaining spring 470 relative to the support element 480 against the welding direction 410 displaceable by a Anpressweg A until the contact surface 425 of the welding bolt 420 and the support surface 481 in the Welding direction 410 are arranged at the same height. The Anpressweg A is the distance by which the welding gun 440 is still to be moved in the direction of welding 410 from the contacting of the substrate 430 by the contact surface 425, before a welding operation begins.
Die Schweisspistole weist ein Anpresselement 490 auf, welches einen das Auflageelement 480 umgebenden Führungsring 491 und zwei, drei oder mehr Anpressarme 492 mit jeweils einer Anpressfläche 493 aufweist. Die Anpressarme 492 sind starr mit dem Führungsring 491 verbunden, welcher in der Schweissrichtung 410 versetzbar und dabei von dem Auflageelement 480 geführt ist. Die Schweisspistole weist weiterhin zumindest eine, im vorliegenden Beispiel zwei Anpressfedern 495 auf, welche das Anpresselement 490, im vorliegenden Beispiel den Führungsring 491 , in der Schweissrichtung 410 mit einer Federkraft beaufschlagen. The welding gun has a contact pressure element 490 which has a guide ring 491 surrounding the support element 480 and two, three or more contact pressure arms 492, each with a contact surface 493. The pressing arms 492 are rigidly connected to the guide ring 491, which is displaceable in the welding direction 410 and thereby guided by the support element 480. The welding gun further has at least one, in the present example two pressure springs 495, which act on the contact pressure element 490, in the present example, the guide ring 491, in the direction of welding 410 with a spring force.
Das Anpresselement 490 ist gegen die Federkraft der Anpressfedern 495 relativ zum Auflageelement 480 entgegen der Schweissrichtung 410 versetzbar, bis die Kontaktfläche 425 des Schweissbolzens 420 und die Anpressflächen 493 in der Schweissrichtung 410 auf gleicher Höhe angeordnet sind. Die Anpressflächen 493 sind, in Schweissrichtung 410 betrachtet, zwischen der Kontaktfläche 425 und der Auflagefläche 481 angeordnet. Dadurch ist sichergestellt, dass während eines Ansetzens des Befestigungssystems 400 an den Untergrund 430 zunächst die Kontaktfläche 425 des Schweissbolzens 420, danach die Anpressflächen 493 des Anpresselements 490 und schliesslich die Auflagefläche 481 des Auflageelements 480 den Untergrund 430 kontaktieren. Sobald das Auflageelement 480 auf dem Untergrund 430 aufliegt, kann ein Anwender mittels eines Auslöseelements 498 einen Schweissvorgang auslösen. The pressing element 490 can be displaced counter to the welding direction 410 against the spring force of the pressure springs 495 relative to the support element 480 until the contact surface 425 of the welding bolt 420 and the contact surfaces 493 are arranged at the same height in the welding direction 410. The contact surfaces 493, viewed in the direction of welding 410, are arranged between the contact surface 425 and the support surface 481. This ensures that, during attachment of the fastening system 400 to the substrate 430, first the contact surface 425 of the welding bolt 420, then the contact surfaces 493 of the pressing element 490 and finally the bearing surface 481 of the support element 480 contact the substrate 430. As soon as the support element 480 rests on the substrate 430, a user can initiate a welding process by means of a triggering element 498.
Durch die Sichtbarkeit des Schweissbolzens 420 wird es einem Anwender erleichtert, die Kontaktfläche 425 an der gewünschten Schweissstelle auf dem Untergrund 430 anzusetzen oder die Position der Kontaktfläche 425 mittels der Schweisspistole 440, insbesondere deren Griffes 460 zu korrigieren. Da der Anwender zwischen den Anpressarmen 492 hindurchsehen kann, ist die für den Blickwinkel massgebliche Tangente, ausgehend von der Kontaktfläche 425 an das Auflageelement 480 oder, wie im vorliegenden Beispiel, an den Führungsring 491 anlegbar. Sobald die Anpressflächen 493 auf dem Untergrund 430 aufliegen, ist die Schweisspistole 440 in der gewünschten Position insbesondere gegen ein Verrutschen abgestützt. Zu diesem Zweck bestehen die Anpressflächen 493 vorzugsweise aus einem Elastomer. The visibility of the weld stud 420 makes it easier for a user to apply the contact surface 425 to the desired weld location on the substrate 430 or to correct the position of the contact surface 425 by means of the weld gun 440, in particular its handle 460. Since the user can see through between the pressing arms 492, the tangent decisive for the viewing angle, starting from the contact surface 425, can be applied to the support element 480 or, as in the present example, to the guide ring 491. As soon as the contact surfaces 493 rest on the base 430, the welding gun 440 is in the desired position, in particular against slipping supported. For this purpose, the contact surfaces 493 are preferably made of an elastomer.
Die Anpressfedern 495 dienen einer Rückstellung des Anpresselements 490 nach einem Abheben der Schweisspistole 440 von dem Untergrund 430, beispielsweise nach einem Schweissvorgang. Die Haltefeder 470 dient einer Rückstellung der Haltevorrichtung 444 nach einem Abheben der Schweisspistole 440 von dem Untergrund und/oder während des Schweissvorgangs als Eintaucheinrichtung, welche den zuvor von einer als Hubmagnet ausgebildeten Abhubeinrichtung 499 vom Untergrund wegbewegten Schweissbolzen in ein geschmolzenes Schweissbad eintauchen lässt. In Fig. 5 ist ein Auflageelement 500 mit einer Auflagefläche 581 zur Auflage auf einem Untergrund 530 dargestellt. Das Auflageelement 500 ist Teil einer nicht weiter gezeigten Schweisspistole für eine Verschweissung eines Schweissbolzens 520 in einer Schweissrichtung 510 mit dem Untergrund 530. Das Auflageelement 500 ist bezüglich der Schweissrichtung 510 in einer Umfangsrichtung im Wesentlichen geschlossen ist und weist einen Auslasskanal 540 beispielsweise für ein den Schweissbolzen 520 umströmendes Schutzgas auf. Fig. 5 zeigt, dass der Auslasskanal 540 zweifach gekrümmt ist, so dass eine Gefahr austretender Wärmestrahlung oder austretenden heissen Materials reduziert, insbesondere vermieden ist. Der Auslasskanal 540 weist einen Stützfuss 550 für eine Abstützung auf dem Untergrund 530 auf, welcher beispielsweise ein Elastomer umfasst oder aus einem Elastomer besteht. The pressure springs 495 serve to reset the contact pressure element 490 after lifting the welding gun 440 from the base 430, for example after a welding operation. The retaining spring 470 is used to reset the holding device 444 after lifting the welding gun 440 from the substrate and / or during the welding process as immersion device, which can immerse the previously moved by a trained as a lifting magnet lifting device 499 away from the ground welding pin in a molten welding bath. In Fig. 5, a support member 500 is shown with a support surface 581 for resting on a substrate 530. The support element 500 is part of a welding gun (not further shown) for welding a welding bolt 520 in a welding direction 510 to the substrate 530. The support element 500 is substantially closed with respect to the welding direction 510 in a circumferential direction and has an outlet channel 540, for example for a welding stud 520 flowing protective gas. 5 shows that the outlet channel 540 is curved twice, so that a risk of escaping heat radiation or escaping hot material is reduced, in particular avoided. The outlet channel 540 has a support foot 550 for support on the base 530, which for example comprises an elastomer or consists of an elastomer.
Die Erfindung wurde anhand von Beispielen eines Systems zur Befestigung eines ersten Gegenstandes an einem zweiten Gegenstand sowie einer Schweisspistole beschrieben. Die Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen sind dabei auch beliebig miteinander innerhalb einer einzigen Befestigungsvorrichtung kombinierbar. Es wird darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemässe Vorrichtung auch für andere Zwecke geeignet ist. The invention has been described by way of examples of a system for attaching a first article to a second article and a welding gun. The features of the described embodiments can also be combined with each other as desired within a single fastening device. It should be noted that the device according to the invention is also suitable for other purposes.

Claims

PATENTANSPRUECHE cLAIMS
1. Befestigungssystem zur Verschweissung eines Schweissbolzens in einer Schweissrichtung mit einem Untergrund, umfassend eine die Schweissrichtung definierende Schweisspistole und den Schweissbolzen, wobei die Schweisspistole eine Haltevorrichtung zum Halten des Schweissbolzens während eines Schweissvorgangs umfasst und eine äussere Kontur aufweist, wobei der Schweissbolzen eine Kontaktfläche umfasst, welche dafür vorgesehen ist, vor und/oder während des Schweissvorgangs den Untergrund zu kontaktieren, und wobei ausgehend von der Kontaktfläche eine Tangente an die äussere Kontur anlegbar ist, welche mit der Schweissrichtung einen Winkel von weniger als 60° einschliesst, wenn der Schweissbolzen von der Haltevorrichtung gehalten ist und die Kontaktfläche den Untergrund kontaktiert. A fastening system for welding a welding stud in a welding direction to a substrate, comprising a welding gun defining the welding direction and the welding stud, the welding gun comprising a holding device for holding the welding stud during a welding operation and having an outer contour, wherein the welding stud comprises a contact surface, which is intended to contact before and / or during the welding process, the substrate, and wherein starting from the contact surface, a tangent to the outer contour can be applied, which encloses an angle of less than 60 ° with the welding direction, when the welding bolt of the Holding device is held and the contact surface contacted the ground.
2. Befestigungssystem nach Anspruch 1 , wobei die Tangente mit der Schweissrichtung einen Winkel von weniger als 45°, insbesondere weniger als 30°, einschliesst, wenn der Schweissbolzen von der Haltevorrichtung gehalten ist und die Kontaktfläche den Untergrund kontaktiert. 2. Fastening system according to claim 1, wherein the tangent with the welding direction at an angle of less than 45 °, in particular less than 30 °, includes, when the welding stud is held by the holding device and the contact surface contacts the ground.
3. Befestigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die3. Fastening system according to one of the preceding claims, wherein the
Schweisspistole eine die Haltevorrichtung beaufschlagende Haltefeder und einWelding gun a holding device acting on the retaining spring and a
Auflageelement mit einer Auflagefläche aufweist, und wobei die Haltevorrichtung mit dem Schweissbolzen gegen eine Federkraft der Haltefeder relativ zum Auflageelement entgegen der Schweissrichtung versetzbar ist, bis die Kontaktfläche des Schweissbolzens und die Auflagefläche in Schweissrichtung auf gleicher Höhe angeordnet sind. Supporting element having a support surface, and wherein the holding device with the welding pin against a spring force of the retaining spring relative to the support element against the welding direction is displaceable until the contact surface of the welding bolt and the support surface are arranged in the welding direction at the same height.
4. Befestigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die4. Fastening system according to one of the preceding claims, wherein the
Schweisspistole ein Anpresselement mit einer Anpressfläche und eine dasWelding gun a pressing element with a contact surface and a
Anpresselement beaufschlagende Anpressfeder sowie ein Auflageelement mit ener Auflagefläche aufweist, und wobei das Anpresselement gegen eine Federkraft der Anpressfeder relativ zum Auflageelement entgegen der Schweissrichtung versetzbar ist, bis die Kontaktfläche des Schweissbolzens und die Anpressfläche in Schweissrichtung auf gleicher Höhe angeordnet sind. Pressing element acted upon pressing spring and a support element with ener bearing surface, and wherein the contact pressure against a spring force of the pressure spring relative to the support element against the welding direction is displaceable until the contact surface of the welding bolt and the contact surface are arranged in the welding direction at the same height.
5. Befestigungssystem nach den Ansprüchen 3 und 4, wobei die Anpressfläche, in Schweissrichtung betrachtet, zwischen der Kontaktfläche und der Auflagefläche angeordnet ist. 5. Fastening system according to claims 3 and 4, wherein the contact surface, viewed in the welding direction, is arranged between the contact surface and the support surface.
6. Befestigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schweisspistole ein Auflageelement mit einer Auflagefläche aufweist, und wobei das6. Fastening system according to one of the preceding claims, wherein the welding gun has a support element with a support surface, and wherein the
Auflageelement bezüglich der Schweissrichtung in einer Umfangsrichtung im Wesentlichen geschlossen ist und einen gekrümmten, insbesondere mehrfach gekrümmten, Auslasskanal aufweist. Support element is substantially closed with respect to the welding direction in a circumferential direction and has a curved, in particular multi-curved, outlet channel.
7. Schweisspistole, umfassend eine Haltevorrichtung zum Halten des Schweissbolzens während eines Schweissvorgangs und ein Auflageelement mit einer Auflagefläche, wobei das Auflageelement bezüglich der Schweissrichtung in einer Umfangsrichtung im Wesentlichen geschlossen ist und einen gekrümmten, insbesondere mehrfach gekrümmten, Auslasskanal aufweist. 7. welding gun, comprising a holding device for holding the welding bolt during a welding operation and a support element with a support surface, wherein the support element is substantially closed with respect to the welding direction in a circumferential direction and a curved, in particular multi-curved, outlet channel has.
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