WO2003008125A1 - Vorrichtung und verfahren zum entbeulen von blechteilen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum entbeulen von blechteilen Download PDF

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WO2003008125A1
WO2003008125A1 PCT/CH2002/000403 CH0200403W WO03008125A1 WO 2003008125 A1 WO2003008125 A1 WO 2003008125A1 CH 0200403 W CH0200403 W CH 0200403W WO 03008125 A1 WO03008125 A1 WO 03008125A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
spotter
load introduction
introduction means
sheet metal
metal part
Prior art date
Application number
PCT/CH2002/000403
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ralph Meichtry
Original Assignee
Ralph Meichtry
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 Ralph Meichtry filed Critical Ralph Meichtry
Publication of WO2003008125A1 publication Critical patent/WO2003008125A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D1/00—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling
    • B21D1/06—Removing local distortions

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for removing dents in a sheet metal part according to the preamble of the independent claims.
  • a first method uses a bolt temporarily fixed by spot welding.
  • the bolt is successively welded on and detached at several points in the area of the center or the periphery of the dented area.
  • Forces are introduced at every point to counteract the deformation.
  • the forces are e.g. applied intermittently by hitting a weight against a stop along a guide rod.
  • a device based on the same principle, but using a lever system for applying the bulging force, is also known.
  • a second dent process is based on the fact that a wire is attached to the part to be dented in a wave shape in such a way that protruding tabs are formed. A claw-shaped pulling device is then hung on these tabs. Fastening the wire by means of individual spot welds for each contact point is very time consuming. With this method, the forces cannot be applied or can only be applied with great difficulty in a controlled manner, since due to the buckling geometry, not all the lugs are used. Due to the principle, load transfers in peripheral areas are not possible.
  • the object of the present invention is to show a method and a device for bulging weldable sheet metal parts, which make it possible to coordinate and control the load application locally and chronologically according to the situation.
  • the invention is based on the fact that buckling forces are controlled locally and temporally and initiated depending on the buckling geometry.
  • the invention provides a spotter with a holder for several load introduction means.
  • the load introduction means are used to transfer the bulge forces to the sheet metal part to be machined. They are preferably movably connected to the holder in one or more directions, such that their position can be adapted to the contour of the bulge.
  • load introduction means can be operatively connected to one another via compensation means, which balance the introduced loads with one another.
  • the load introduction means have a lockable stop or a stop in relation to the holder, such that the direction-dependent load introduction can be influenced locally and in time.
  • Locking devices are preferably used spacer elements (washers), set thread, locking screws, springs or clamping means.
  • the bracket is designed so that the forces introduced into the load introduction means can be consciously controlled and distributed, which makes it possible to transmit forces in certain zones e.g. Initially directed towards the bump edge.
  • the holder for the load introduction means can itself be configured in one or more parts.
  • a multi-part holder makes it possible, for example, to form load introduction zones in such a way that specific zones of a bulge can be loaded in isolation.
  • the load introduction zones can, for example, by means of couplings or load balancing means, operatively connected to one another or with a pulling device. By means of compensating means that have a balancing effect, it can be achieved, for example, that the forces introduced are introduced evenly or weighted.
  • the load introduction means, or their contact zones, of a spotter, viewed in a plan view, are preferably arranged on a line or a circle.
  • the load introduction devices are usually released from a base by twisting or tipping.
  • the arrangement of the load introduction means and the design of the holder is selected so that corresponding detachment movements are possible, either for each electrode individually or all together. This can e.g. can be achieved in that the electrodes are arranged such that they can be rotated about their longitudinal axis or tilted sideways,
  • the load introduction means are preferably pin-shaped electrodes which are spot welded to the weldable base material, e.g. Sheet steel or aluminum, can be temporarily fixed. Suitable alternative fastening options are possible accordingly.
  • the attachment of several load introduction means is preferably carried out simultaneously.
  • the holder can be designed to be electrically conductive and be provided with a connection for an electrical welding device in such a way that welding energy can be transferred to the load introduction means via the holder.
  • there are conductive connections between the bracket and the load introduction means e.g. Cable connections arranged, which serve the energy distribution.
  • the connections can at the same time be designed as springs which act on the load introduction means.
  • the load introduction means preferably consist of a weldable material that can be coated in whole or in part with a material of higher conductivity. The choice of material is matched to the basic material of the part to be machined.
  • Systems with a large number of load introduction means can be divided into zones which are electrically insulated from one another and each have a connection for a welding system. This means that not all load introduction means have to be fastened in one step. Contact problems, especially with large spotters with a large number of contact zones, can therefore generally be avoided in the welding zones. If the welding current available from a welding system for a spotter, for example with eight electrodes, is not sufficient, one or more energy distribution means can be provided, which is arranged between one or more load introduction means (electrodes) and the welding system and ensures that only one per welding process a selective number, for example two load introduction means each, is connected to the sheet metal part to be machined.
  • load introduction means electrodes
  • the energy distribution means is, for example, a switching device which is designed such that it sequentially connects at least one load introduction means to the welding system.
  • Mechanically or electronically operated switches are suitable as switching devices.
  • the switching device can be integrated in the spotter or arranged externally and must be suitable for switching correspondingly high currents.
  • the mechanical switches are preferably sliding contacts which can be brought into operative connection with one another.
  • a preferred embodiment consists of a grinding arm arranged in the center of a circle, mounted on an axis, and contact elements arranged peripherally on the circle, which can be brought into contact with the grinding arm by rotating the axis.
  • a further possibility for a changeover device is provided by appropriately trained welding devices (spot welding devices).
  • spot welding devices spot welding devices.
  • a preferred embodiment includes the following groups: mains transformers, thyristor unit, control unit, actuation unit and signaling.
  • the individual groups have the following functions: The mains transformer serves to supply the control unit with power and at the same time it is the source of the welding spot energy for several (independent) electrodes.
  • the effective peak welding current is determined by: a) secondary voltage of the mains transformer; b) internal resistance of the mains transformer; c) induction of dispersion of the mains transformer; d) resistance of the connection cable or cables between the welding system and the electrodes (welding cable); e) Parasitic induction in the welding cables; f) Voltage-current characteristic of a connected thyristor.
  • the secondary voltage of the mains transformer is preferably used to power the control unit and to synchronize the control unit.
  • the synchronization of the processor of the control unit is derived from the moments at which the secondary voltage of the mains transformer with frequency 50 Hz passes through the zero point.
  • the actuation unit is connected to the control unit by one or more cables.
  • the actuating unit is preferably constructed in such a way that it adjusts the Spot welding times in the range 0.05 to 0.50 seconds enabled. Depending on the application, shorter or longer times can be used.
  • the resistance of the welding cable which is determined in particular by its length and cross section, is particularly relevant. Short connections with a large diameter are therefore advantageous.
  • a thyristor unit is particularly suitable for generating the welding current and for controlling the individual electrodes.
  • This preferably has two identical parts, each of these parts being equipped with eight thyristors connected in parallel.
  • the output voltage of the mains transformer is transmitted simultaneously or sequentially to one or more welding electrodes by means of the thyristors and the welding cables connected to them.
  • the thyristors are switched on successively or in steps by control signals from the control unit.
  • One thyristor from the pairing of the thyristors connected in parallel is generally used to switch on the positive half-wave and the second thyristor is used to switch on the negative half-wave of the welding current.
  • current limiting means can be provided which control and limit the welding current for all contact zones jointly or for each individually. Fuses, electronically controlled limits or similar means.
  • the electrodes serving as load introduction means have at least one contact zone which is used for temporary welding to a part to be repaired.
  • the contact areas are e.g. arranged in the region of a tip formed at one end.
  • the electrodes used in the spotter can be reused or are replaced after each use.
  • the electrodes can also be designed in several parts for special areas of application, such that they can accommodate, for example, special, exchangeable pin-shaped or wire-shaped inserts which are matched to the material.
  • Certain parts of the spotter that do not have any special conductivity requirements are preferably plastic injection molded parts.
  • the plastic used for highly stressed parts has, if necessary, reinforcing fibers that are added during manufacture.
  • step (e) if necessary, repeating the previous step (e) until all or the desired number of load introduction means are spot welded to the surface of the sheet metal part to be processed;
  • Suitable adjusting agents are e.g. Washers, springs or set screws.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a spotter in a perspective view
  • Figure 2 shows a second embodiment of a spotter in a perspective view
  • Figure 3 shows a third embodiment of a spotter in a side view
  • Figure 4 shows a fourth embodiment of a spotter with different load introduction
  • FIGS. 5, 6, a fifth embodiment of a spotter with a variable load application
  • Figures 7, 8 a sixth embodiment of a spotter with a circular arrangement of
  • Figures 9, 10 a seventh embodiment of a spotter with a star-shaped arrangement of the load introduction means
  • Figure 1 1 shows an eighth embodiment of a spotter with compensating means
  • Figure 1 2 shows a ninth embodiment of a spotter electrically connected
  • Figure 13 shows a perspective view of a tenth embodiment of a spotter
  • Figure 14 shows a spotter with a compensating means
  • FIG. 1 5 shows different embodiments of inserts
  • FIG. 16 shows a spotter with electrically separated adapters and electrodes
  • Figure 17 shows a spotter with a switching device.
  • Figure 1 shows a device 1 for introducing loads into a sheet metal part, also called spotters.
  • the spotter 1 has a U-shaped holder 2 with two legs 8 which are connected at their free ends to a removable web 9.
  • An essentially cuboid adapter 3 is arranged between the two legs 8. The dimensions of the adapter 3 are chosen such that there is a space between the adapter 3 around the web 9.
  • the bracket 2 and the adapter 3 can also be integrated together in one part.
  • the adapter 3 has four non-continuous, parallel first bores 4 which are arranged in a line and at a distance from one another and are oriented in the direction of the web 9.
  • the web 9 also has four second bores 10 arranged on a line, each of which is individually aligned with corresponding first bores 4.
  • pin-shaped load introduction means 5 are arranged, which protrude through the second bores 10 in the web 9 and have a tip at the visible end.
  • springs 5 are attached behind the pins (cannot be seen in the illustration shown here), which press the pins 5 in the direction of the web 9. Thanks to the resilient mounting, the contours adapt optimally when pressed against an irregularly shaped surface.
  • the pins 5 have, in the area between the adapter 3 and the web 9, grooves 6 in which split rings 7 are attached.
  • the split rings 7 are used, among other things during bulging, to introduce forces into the pins 5 by being brought into abutment with the web 9 or another element. At the same time, they prevent the pins 5 from falling out of the bores 4.
  • spacing means for example washers or spring elements, can be arranged between the split rings 7 and the web 9 or the adapter 3 in order to influence the load introduction into the pins 5, respectively. to control.
  • a connector 11 is attached to the adapter 3 and is used to connect an electrical welding system (not shown in more detail).
  • the adapter 3 and the connection means 11 are made of an electrically highly conductive material, e.g. Copper, manufactured. They serve to transmit a welding current generated by the welding system to the pins 5, so that they can be welded at their tip 12 by an arc to a surface of a sheet metal part.
  • the spotter 1 shown is designed in such a way that all pins 5 can be supplied with welding current via the connection means 11 so that a simultaneous attachment is possible. As a result of the linear arrangement of the pins 5, the spotter 1 can be detached from the surface of the sheet metal part by rocking sideways.
  • the spotter 1 is designed in such a way that a pull-out device can be attached, which is used to apply the bulging forces. Pull-out devices as known from PCT / CH00 / 00643 are preferred.
  • the surface is cleaned at the point where the spotter is to be attached, in such a way that a welded connection can be produced. Then the spotter 1 with the tips 12 of the pins 5 is placed on the surface at the desired location, so that all tips 12 touch the surface of the sheet metal part. Due to the design of the spotter 1, in particular the flexible mounting of the load introduction means 5, a flexible arrangement of the spotter is also possible on surfaces with large differences in level. After the spotter 1 is positioned on the surface to be worked, it is welded on, so that it essentially points in the direction of the force to be applied.
  • a pulling device as is known, for example, from PCT / CH00 / 00643, is connected to the spotter 1 and the desired force is applied in one or more steps and directions to the Eliminate deformation.
  • washers are inserted between the web 9 and the split rings 7 in the embodiment shown.
  • Other adjusting means and compensating means for example springs or adjusting screws, would also be suitable for influencing the characteristic of the forces to be transmitted.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of a spotter 1.
  • the spotter 1 has a holder 2 with an opening 13 in which a plurality of adapters 3 are arranged next to one another.
  • the adapters 3 have longitudinal, continuous bores 4 which are arranged essentially parallel to one another.
  • Pins 5 are arranged in the bores 4, which protrude from the bores 4 on both sides and are displaceable along these.
  • sap rings 7 are arranged in grooves.
  • the pins 5 On the upper side, the pins 5 have heads 14 which have a larger diameter than the bores 4.
  • the heads 14 and the split rings 7 serve to introduce forces into the pins 5 when they bulge. They also prevent the pins 5 from falling out of the bores 4.
  • the heads 14 each have a recess 15 with a cross section, which is used to connect a corresponding tool by means of a positive connection. This makes it possible to detach the pins 5 from the surface of a component by rotating them about their longitudinal axis.
  • a component e.g. Spring and / or washers are arranged between the split rings 7 and the adapters 3 and / or the heads 14 and the adapter 3, e.g. Springs and / or washers are arranged to influence the behavior of the spotter 1 when force is introduced into a component.
  • the adapters 3 and with them the pins 5 are arranged to be displaceable relative to the holder 1 in the direction of arrow A, or can be made from the latter after a locking means, here the knurled screw 16 attached to the side of the holder 2, has been loosened. If the knurled screw 16 is tightened, the adapters 3 are locked in a specific position in the holder 2. This enables the position of the pins 5 to be adapted to the contour of the sheet metal part to be machined. sen. For example, when processing materials such as aluminum, it may be necessary to break through an oxide layer during welding.
  • the above-mentioned setting option makes it possible to arrange the individual pins at a defined distance from the surface, so that they are all at the same distance from the surface.
  • the spotter 1 shown here has a modular structure that can be influenced and configured in a variety of ways. By means of a suitably designed holder 2, it is possible, for example, to assemble the spotter 1 with a different number of pins 5 and adapters 3.
  • the pins 5 are preferably attached to the sheet metal part to be machined by means of spot welds.
  • Either the holder 2, the adapter 3 or the pins 5 have connection means for connecting a welding device.
  • the components of the spotter 1 are preferably wholly or partly made of a highly conductive material, e.g. Copper, made or coated. Cable connections or other means which increase the conductivity can also be arranged between the load introduction means 5 and the connection for a welding device. For a uniform distribution, the cable connections are preferably of the same length.
  • a bracket 7 is arranged on the holder 2 and is arranged pivotably about an axis B.
  • the bracket 1 7 is used to connect a pull-out device.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a spotter 1.
  • the spotter 1 has a holder 2 in which five pins 5 are mounted so as to be displaceable in the direction of arrow A.
  • sap rings are arranged, which serve, among other things, to introduce the load into them.
  • the pins 5 have heads 14, which serve to connect and detach the pins 5 on a surface of a sheet metal part.
  • the pins 5 are preferably attached individually via spot welds.
  • the tips 12 of the pins 5 are designed as inserts 18, which are exchangeable. This makes it possible to use an optimally matched tip for every material and every geometry.
  • the load can be introduced into the sheet metal part using the Spotter 1 or a separate tool. Interchangeable tips are particularly advantageous for processing aluminum.
  • the inserts 18 are preferably fastened by screwing in or by means of locking or clamping means, for example set screws.
  • the bulging forces are introduced into the holder 2 by a bracket 17 which can be operated by hand.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of a spotter 1.
  • the spotter 1 has a holder 2 in which an adapter 3 is integrated.
  • the spotter 1 has eight pins 5 which are arranged to be resiliently displaceable in the direction of arrow A.
  • a split ring 7 is arranged, which is arranged between the adapter 3 and a web 9.
  • a spacer 20 is arranged between the web 9 and the split rings 7 of the middle four pins 5. This is used to adjust and adjust the position of the tips 12 relative to a sheet metal part to be machined.
  • the spacer means 20 are spacer disks 21 and spacer rings 22 of different thicknesses, which are used for variable insertion between the web 9 and the split rings 7. This affects the position of the pins 5.
  • the temporal and the local load introduction into a sheet metal part connected to the spotter 1 (not shown in more detail) is determined and influenced by a targeted adaptation of the position of the pins 5.
  • FIGS. 5 and 6 show the front view of a further embodiment of a spotter 1.
  • the spotter 1 has a holder 2 in which eight pins 5 are mounted.
  • a coupling means 23 is provided in order to transfer forces for denting a sheet metal part to this in a targeted manner via a limited number of pins 5.
  • the coupling means 23 is arranged to be laterally displaceable in the direction of the arrow and can thus be operatively connected to a certain number and arrangement of heads 14 at the same time. As shown in FIG. 6, the selection of the pins 5 to which loads are transferred can be changed by another load introduction means 23 become.
  • the embodiment shown makes it possible to control and monitor the temporal and local course of the forces introduced.
  • Systems such as the one shown here, with a larger number of load introduction means are preferably divided into zones which are electrically insulated from one another. This ensures that not all load introduction means have to be fastened in one step.
  • one or more electrodes 5 can be sequentially connected to a welding system (not shown in more detail) via an energy distribution means 23, so that e.g. only one electrode each, which is connected to the sheet metal part to be machined.
  • the energy distribution means 23 is a mechanical switching device which is designed such that it sequentially connects at least one load introduction means to the welding system.
  • FIGS. 7 and 8 show a further embodiment of a spotter 1 in a top view (FIG. 7) and in a side view (FIG. 8).
  • the spotter 1 here has a holder 2, a two adapters 3.1, 3.2 and twelve pins 5, which are arranged on two concentric circles 24, 25.
  • the pins 5 of each concentric circle 24, 25 are each mounted in an adapter 3.1, 3.2.
  • Split rings 7 are attached to the pins 5 and serve to introduce loads into them. Instead of the split rings 7, other suitable means, such as adjusting nuts, etc., can be used.
  • the adapters 3.1, 3.2 are fastened to the essentially cylindrical holder 2, which has a bore 26. In this bore 26 there is an axis 27 arranged parallel to the pins 5.
  • connection head 29 which is used to introduce forces for bulging.
  • a coupling 30 which can be operatively connected either to the inner adapter 3, 2 or the outer adapter 3.1 or to both, by rotating the axis 27 into different positions.
  • the pins 5 are mounted to a certain extent in the longitudinal direction so that they can be associated with an uneven contour.
  • the pins 5 are attached to a sheet metal part in analogy to the embodiments shown in the other figures.
  • the pins 5 At the end facing away from a sheet metal part, the pins 5 have a square see cross-section, which is used to connect a tool by means of which the pins 5 can be loosened from a base, about their longitudinal axis.
  • the behavior of the spotter 1 can be influenced in a targeted manner by means of distance or compensation means (not shown in more detail) under the split pins 7.
  • FIGS. 9 and 10 show a further embodiment of a spotter 1 in a top view (FIG. 9) and a side view (FIG. 10).
  • the spotter 1 has a central holder 2 which at the same time takes on the function of an adapter 3.1.
  • Four adapters 3.2 are arranged in a star shape on the holder 2. These are each pivoted about an axis 42 in the direction of the arrow about the central holder 2.
  • the adapters 3.2 which each have four load introduction means 5,
  • the middle part 41 has five load introduction means 5, four of which are arranged peripherally and one in the center.
  • the middle part 2 has a connection for connecting a pulling device. It also serves to distribute and compensate the forces introduced into the arms 3.2.
  • the star-shaped spotter 1 shown is primarily suitable for machining because of its size and adjustability.
  • Figure 1 1 shows schematically a structure of a spotter 1, which is attached to a sheet metal part 42 with a bulge 39.
  • the spotter 1 has eight pins 5 which are fastened to the sheet metal part 42.
  • the pins 5 are connected to one another via compensating means 43 in such a way that an inserted one
  • the compensating means 43 are designed in such a way that the forces are distributed and introduced regardless of the position and the surface of the component 43. In the arrangement shown, the force FO is transmitted evenly to the load introduction points, so that the forces FI to F8 are of the same magnitude here.
  • a corresponding design of the compensating means 43 can, however, achieve that
  • the forces are introduced in a spatially and / or temporally distributed manner, for example in such a way that the edge zone or the center of the bulge 39 is subjected to a greater load.
  • FIG. 12 shows a further spotter 1 with eight pins 5.
  • the pins 5 are mounted in an adapter 3 so that they can be moved in the direction of arrow A.
  • the pins 5 are connected directly to a connection for a welding device 11 via electrically conductive connections 50.
  • electrically conductive connections 50 For example, it is bel connections that are preferably of the same length for uniform distribution.
  • the pins 5 have a surface coating 51 made of copper or another highly conductive material, which increases the conductivity and thus improves the energy distribution.
  • connection 1 1 for a welding device several connections can also be provided.
  • FIG. 13 shows a further embodiment of a spotter 1 in a perspective view.
  • a holder 2 and an adapter 3 are formed as one part.
  • a bracket 59 which can be pivoted here is used to connect a pulling device for applying denting forces.
  • Pins 5 are arranged in these, which project beyond the holder 2 on both sides.
  • the holder 2 is made of a highly conductive material and has a connection 1 1 for a welding system. Welding energy is primarily transferred to the pins 5 via contact surfaces in the bores 4.
  • additional agents e.g. Cable connections, loading
  • the pins 5 are provided with split rings 7 and on the upper side they have heads 14. Instead of or together with the split rings 7, set screws or equivalent means can also be provided. Between the holder 2 and the split rings 7, respectively. the heads 14 can be seen spiral springs 60 which sit on the pins 5. These 25 coil springs 60, which can have different spring properties, serve on the one hand to simultaneously, or to achieve uniform contact with a surface of a sheet metal part. On the other hand, they serve to transfer and distribute the loads applied for bulging from the holder 2 to the pins 5.
  • FIG. 14 shows an embodiment of a spotter 1 in which the functional principle shown in FIG. 1 1 is implemented.
  • the spotter 1 has a holder 2 on which a bracket 17 with a connection 13 is attached, which is used to operatively connect the spotter 1 to a pull-out device (not shown in detail).
  • the spotter 1 has four load introduction means 5 in four holes 4 arranged in parallel. One end of the pins 5 protrudes from the holder 2 of the spotter 1 and has a tip 12 which is used for connecting to a sheet metal part.
  • the load introduction means 5 each have a deflection means 70, each of which has a rounded first opening 71.
  • the holder 2 also has rounded second openings 72.
  • a cable 73 is guided through the first openings 71 of the deflection means 70 and the second openings 72 of the holder 2 and is attached to the holder 2 at both ends.
  • Spiral springs 74 are arranged between each deflection means 70 and the holder 2. The arrangement shown ensures that the load introduction means 5 transmit the forces introduced into the spotter 1 for bulging uniformly and independently of their position to the sheet metal part to be processed.
  • the rope 73 serves as a compensating means and load distribution means in which it couples the individual load introduction means to one another and to the holder 2, so that the load introduction means 5 can change their position without losing their load-bearing capacity.
  • the spiral springs 74 have the effect that the load introduction means 5 are mounted elastically and that the rope 73 is tensioned.
  • the springs When the spotter 1 is pressed onto a surface 75 of a sheet metal part 42 to be machined, the springs cause all load introduction means to come into contact with the surface in a controlled manner. A relative shift of the load introduction means 5 is compensated for by shifting the rope 73.
  • the openings 71, 72 are preferably designed in such a way that the cable 73 deflects as smoothly as possible, so that a relative displacement is not negatively hampered.
  • the holder 2 and the deflection means 70 can be produced, for example, from plastic by means of injection molding.
  • the electrical connection of the load introduction means 5 to a welding system is not shown in more detail in this figure, for the sake of clarity. However, the connection is made in analogy to the manner shown in the other embodiments.
  • FIG. 15 shows three interchangeable inserts 80 for load introduction means of a spotter.
  • the inserts 80 have at their rear end a threaded area 81 which is used for connection to a load introduction means by being screwed into it.
  • the inserts 80 differ in the different design of the tips 12.
  • the insert shown in FIG a point-shaped support surface, the insert shown in Figure 1 5b a linear and the shown in Figure 15c a tip 12 with a plurality of support surfaces which are arranged on a line.
  • the inserts 80 can also be connected to a load introduction means by means of a clamp connection.
  • FIG. 16 shows a perspective sectional illustration of an embodiment of a spotter 1 with a plurality of electrodes 5 arranged next to one another. These electrodes 5 are operatively connected to adapters 3 which are essentially cuboid in shape. The electrodes 5 and the adapters 3 are surrounded by a housing 82 which serves as protection and for introducing forces. A pulling device (not shown in detail) for pulling out a bulge is attached to the housing 82.
  • the adapters 3 At their rear end, the adapters 3 have pins 83 on which spiral springs 84 are seated.
  • the pins 83 are mounted in an insulating rear guide block 85.
  • the spiral springs 84 serve to press the adapters 3 and the electrodes 5 against a stop, which is formed by a front, also insulating guide block 86.
  • the electrodes 5 and the adapters 3 are elastically supported in the longitudinal direction so that they can adapt to an irregular surface.
  • the adapters 3 have a rectangular cross-section and each have a connection 87 on the side for a welding system or a welding cable (not shown in more detail).
  • the front guide block 86 has openings which correspond to the cross section of the adapter 3 and thereby secure it against rotation.
  • the housing 82 has at its lower end a slot-shaped opening 88 through which the electrodes 5 protrude. Due to the fact that in the embodiment shown here the electrodes 5 and the adapters 3 are electrically insulated and each have a single connection for a welding system, it is possible to connect each electrode 5 individually, or several electrodes 5 simultaneously, to a metal surface , A manual or automatic switching device is required for this. In the embodiment shown, a switchover means is preferably used, which is integrated in the welding device or separately, e.g. is arranged in the vicinity of the spotter 1.
  • FIG. 17 shows, in a highly simplified manner, a switchover means 90 with which a plurality of mutually insulated electrodes 5 or adapters 3 of a spotter 1 can be operatively connected to a welding system (not shown in detail) via an electrical connection 92.
  • the switching means 90 is preferably installed directly in a spotter 1, since this means that only a minimum of cable connections are required. is borrowed.
  • An electrical connection between a welding system and an adapter 3 is established by means of a clamp 91, which is essentially horseshoe-shaped and can be moved laterally relative to the adapters 3, so that welding current can be introduced into this adapter 3.
  • the electrodes 5 can thus be operatively connected to a metal surface one after the other.
  • the clamp 91 is designed in such a way that a particularly large contact area is created, which enables the transmission of high currents without interference.
  • the clamp 91 preferably acts on the adapter 3 or the electrodes 5 from several sides. If necessary, the clamp is designed and arranged in such a way that it does not hinder a movement of the electrodes 5 or the adapter 3 in the longitudinal direction (z direction). If necessary, the clamp can be brought into a position in which it is not in operative connection with one of the adapters 3. Additional pressing means can be provided for a better connection.
  • the terminal 91 is displaced laterally (x-direction) by means of a spindle 95, which is driven by an electric motor 96, and is thus operatively connected to the adapters 3 or electrodes 5.
  • the electric motor 96 is preferably by an electronics (not shown in detail) operated, which also controls the welding process or is coordinated with this. So that the spotter 1 can be connected to a surface to be repaired, the electrodes 5 of the spotter are brought into contact with the surface to be repaired. A trigger is then actuated, which causes the terminal 91 to be operatively connected to a first adapter 3. Then welding current is introduced into this first adapter, so that the electrode 5 operatively connected to the first adapter is welded to the metal surface.
  • the terminal 91 is conductively connected by the motor 96 to the next adapter 3 or electrode 5 and the same process is repeated until all electrodes 5 are attached to the surface.
  • a manual drive can also be provided, for example with a mechanism which serves to simultaneously control the welding current and to move the clamp 91.
  • the switching mechanism 90 is preferably arranged in a welding device, between a welding device and a spotter or in a spotter.
  • the welding device, the switching device 90 and the spotter can be integrated in one device.
  • a suitable electronic switch can also be used. Further embodiments of a spotter according to the invention are possible by combining the embodiments shown.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen einer Beule (39) aus einem Blechteil (42). Ein Spotter (1), der mehrere, verstellbare Lasteinleitungsmittel (5) aufweist, wird auf einer Oberfläche durch Punktschweissungen befestigt. Durch eine gerichtete Kraft (FO) wird die Beule verringert. Anschliessend wird der Spotter (1) abgelöst und der Vorgang bei Bedarf wiederholt.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Entbeulen von Blechteilen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Entfernen von Beulen in einem Blechteil gemäss dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.
Der Aufwand und die Kosten zum Reparieren von Beulen an Blechteilen von Fahrzeugen sind er- heblich. Aus dem Stand der Technik sind daher verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt, die eine kostengünstige Reparatur ermöglichen sollen. Diese beruhen in der Regel darauf, dass die Deformation durch eine Kraftein Wirkung beseitigt wird. Diverse Ansätze sind bekannt um die zum Entbeulen notwendigen Kräfte in ein Blechteil einzubringen. Eines der Ziele besteht dabei darin das Blechteil nur minimal zu beeinflussen, so dass eine allfällige Nachbearbeitung möglichst gering aus- fällt. Nachfolgend werden einzelne aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren und Vorrichtung kurz vorgestellt.
Ein erstes Verfahren verwendet einen durch eine Punktschweissung temporär befestigten Bolzen. Der Bolzen wird im Bereich des Zentrums oder der Peripherie der gebeulten Stelle nacheinander an mehreren Punkten angeschweisst und abgelöst. An jedem Punkt werden Kräfte eingeleitet, die der Deformation entgegenwirken. Die Kräfte werden z.B. stossweise aufgebracht, indem ein Gewicht entlang einem Führungsstab gegen einen Anschlag geschlagen wird. Eine auf dem gleichen Prinzip beruhende Vorrichtung, die jedoch ein Hebelsystem zum Aufbringen der Ausbeulungskraft verwendet, ist ebenfalls bekannt.
Ein zweites Ausbeulverfahren beruht darauf, dass ein Draht wellenförmig auf dem zu entbeulenden Teil befestigt wird, derart, dass abstehende Laschen entstehen. An diesen Laschen wird anschlies- send eine krallenförmige Zugvorrichtung eingehängt. Das Befestigen des Drahtes mittels einzelner Punktschweissungen für jede Kontaktstelle ist jedoch sehr zeitaufwändig. Die Kräfte können bei diesem Verfahren nicht oder nur sehr schwer kontrolliert eingebracht werden, da aufgrund der Beulgeometrie nicht alle Laschen zum Tragen kommen. Lasteinleitungen in Randbereichen sind prinzip- bedingt nicht möglich.
In der Regel sind die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren problematisch, da die zum Entbeulen eingeleiteten Kräfte zeitlich und örtlich nur schlecht kontrolliert werden können. Die er- zielbaren Resultate sind daher oft ungenügend und erfordern eine aufwändige Nachbearbeitung. Zudem besteht die Gefahr, dass die Lasteinleitungsmittel, infolge zu hoher Kräfte, lokal zu einer Überlastung des zu bearbeitenden Teils führen oder sogar abgetrennt werden, Weitere Nachteile bestehen im erheblichen Zeitaufwand und beschränkter Flexibilität.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausbeulen von schweissbaren Blechteilen zu zeigen, die es ermöglichen die Lasteinleitung örtlich und zeitlich situationsgerecht abzustimmen und zu kontrollieren.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäss den Ansprüchen gelöst.
Die Erfindung beruht darauf, dass Ausbeulkräfte örtlich und zeitlich kontrolliert und abhängig von der Beulgeometrie eingeleitet werden. Um eine verteilte Lasteinleitung zu erreichen, sieht die Erfindung einen Spotter mit einer Halterung für mehrere Lasteinleitungsmittel vor. Die Lasteinleitungsmittel dienen zum Übertragen der Ausbeulkräfte auf das zu bearbeitende Blechteil. Sie sind dabei bevorzugt in einer oder mehreren Richtungen beweglich mit der Halterung verbunden, derart, dass ihre Position der Kontur der Beule angepasst werden kann.
Um eine ausgeglichene Krafteinleitung zu erzielen, können Lasteinleitungsmittel über Ausgleichsmittel miteinander wirkverbunden sein, welche die eingeleiteten Lasten untereinander ausgleichen.
Die Lasteinleitungsmittel weisen bei Bedarf gegenüber der Halterung eine feststellbare Arretierung oder einen Anschlag auf, derart, dass die richtungsabhängige Lasteinleitung örtlich und zeitlich beeinflussbar ist. Als mechanische Anschläge, resp. Arretierungen werden bevorzugt Distanzelemente (Unterlegescheiben), Stellgewinde, Feststellschrauben, Federn oder Klemmmittel verwendet. Die Halterung ist dabei so ausgebildet, dass die in die Lasteinleitungsmittel eingeleiteten Kräfte bewusst kontrolliert und verteilt werden können, wodurch es möglich wird, Kräfte in bestimmten Zonen z.B. zuerst am Beulenrand gerichtet einzuleiten.
Die Halterung für die Lasteinleitungsmittel kann selber ein- oder mehrteilig ausgestaltet sein. Eine mehrteilige Halterung ermöglicht es beispielsweise Lasteinleitungszonen zu bilden, derart, dass spezifische Zonen einer Beule isoliert belastet werden können. Die Lasteinleitungszonen können, bei- spielsweise mittels Kupplungen, oder Lastausgleichsmitteln, untereinander oder mit einer Ziehvorrichtung wirkverbunden werden. Über Ausgleichsmittel, die ausgleichend wirken, kann z.B. erreicht werden, dass die eingeleiteten Kräfte gleichmässig oder gewichtet eingeleitet werden.
Die Lasteinleitungsmittel, beziehungsweise deren Kontaktzonen, eines Spotters sind in einem Grund- riss betrachtet bevorzugt auf einer Linie oder einem Kreis angeordnet.
Die Lasteinleitungsmittel werden in der Regel durch Abdrehen oder Abkippen von einer Unterlage gelöst. Die Anordnung der Lasteinleitungsmittel und die Ausgestaltung der Halterung ist so gewählt, dass entsprechende Ablösebewegungen, entweder für jede Elektrode einzeln oder alle gemeinsam, möglich sind. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, dass die Elektroden um ihre Längsachse dreh- bar oder seitlich kippbar angeordnet sind,
Bei den Lasteinleitungsmitteln handelt es sich bevorzugt um stiftförmige Elektroden, die mittels Punktschweissungen am schweissbaren Grundmaterial, z.B. Stahlblech oder Aluminium, temporär befestigt werden. Geeignete alternative Befestigungsmöglichkeiten sind entsprechend möglich. Die Befestigung mehrerer Lasteinleitungsmittel erfolgt vorzugsweise gleichzeitig. Um ein vereinfachtes Anbringen zu ermöglichen, kann die Halterung elektrisch leitend ausgebildet und mit einem Anschluss für eine elektrische Schweissvorrichtung versehen sein, derart, dass Schweissenergie über die Halterung auf die Lasteinleitungsmittel übertragbar ist. Zwischen der Halterung und den Lasteinleitungsmittel sind, falls erforderlich, leitfähige Verbindungen, z.B. Kabelverbindungen, angeordnet, welche der Energieverteilung dienen. Die Verbindungen können gleichzeitig als Federn ausgestaltet sein, welche auf die Lasteinleitungsmittel einwirken. Die Lasteinleitungsmittel bestehen bevorzugt aus einem schweissbaren Material, das mit einem Material höherer Leitfähigkeit ganz oder teilweise beschichtet sein kann. Die Materialwahl wird auf das Grundmaterial des zu bearbeitenden Teils abgestimmt.
Systeme mit einer grösseren Anzahl von Lasteinleitungsmitteln, können in voneinander elektrisch isolierte Zonen unterteilt sein, die jede einen Anschluss für eine Schweissanlage aufweisen. Dadurch wird erreicht, dass nicht alle Lasteinleitungsmittel in einem Schritt befestigt werden müssen. Kontaktprobleme, insbesondere bei grossen Spottern mit einer Vielzahl von Kontaktzonen, sind dadurch in den Schweisszonen in der Regel vermeidbar. Falls der zur Verfügung stehende Schweissstrom einer Schweissanlage für einen Spotter, mit z.B. acht Elektroden, nicht ausreicht, können ein oder mehrere Energieverteilungsmittel vorgesehen werden, das zwischen einem oder mehreren Lasteinleitungsmitteln (Elektroden)und der Schweissanlage angeordnet ist und dafür sorgt, dass pro Schweissvorgang nur eine je selektive Anzahl, z.B. je zwei Lasteinleitungsmittel, mit dem zu bearbeitenden Blechteil verbunden wird. Bei dem Energieverteilungsmittel handelt es sich beispielsweise um eine Umschaltevorrichtung, die derart ausgebildet ist, dass sie sequentiell jeweils mindestens ein Lasteinleitungsmittel mit der Schweissanlage verbindet. Als Umschaltevorrichtungen eignen sich mechanisch oder elektronisch betätigte Umschalter, Die Umschaltevorrichtung kann im Spotter integriert oder extern angeordnet sein und muss geeignet sein entsprechend hohe Ströme zu schalten.
Bei den mechanischen Umschaltern handelt es sich vorzugsweise um Schleifkontakte die nacheinander miteinander in Wirkverbindung gebracht werden können. Eine bevorzugte Ausführungsform besteht in einem im Zentrum eines Kreises angeordneter, auf einer Achse gelagerte Schleifarm und peripher auf dem Kreis angeordneten Kontaktelementen, die durch Drehen der Achse mit dem Schleifarm in Kontakt gebracht werden können.
Eine weitere Möglichkeit für eine Umschaltvorrichtung bieten entsprechend ausgebildete Schweiss- geräte (Punktschweissgeräte). Eine bevorzugte Ausführungsform beinhaltet die folgenden Gruppen: Netztransformatoren, Thyristoreinheit, Steuereinheit, Betätigungseinheit und Signalisierung. Die einzelnen Gruppen weisen die folgenden Funktionen auf: Der Netztransformator dient zur Stromver- sorgung der Steuereinheit und gleichzeitig ist er die Quelle der Schweisspunktenergie für mehrere (unhabhängige) Elektroden. Dabei wird der effektive Spitzenschweissstrom bestimmt durch: a) Sekundärspannung des Netztrafo; b) Inneren Widerstand des Netztransformators; c) Zerstreuungsinduktion des Netztransformators; d) Widerstand des oder der Verbindungskabel zwischen der Schweissanlage und den Elektroden (Schweisskabel); e) Parasitische Induktion in den Schweisska- beln; f) Spannungs-Strom Charakteristik eines zugeschalteten Thyristors. Zur Stromversorgung der Steuereinheit und zum Synchronisieren der Steuereinheit wird bevorzugt die sekundäre Spannung des Netztrafos ausgenützt. Das Synchronisieren des Prozessors der Steuereinheit ist von den Augenblicken abgeleitet, bei welchen die sekundäre Spannung des Netztrafos mit Frequenz 50 Hz den Nullpunkt durch durchläuft. Die Betätigungseinheit ist mit der Steuereinheit durch eines oder meh- rere Kabel verbunden. Die Betätigungseinheit ist bevorzugt so aufgebaut, dass sie das Einstellen von Punktschweisszeiten im Bereich 0.05 bis 0.50 Sekunden ermöglicht. Je nach Anwendungsfall können kürzere oder längere Zeiten verwendet werden.
Besonders relevant ist der Widerstand der Schweisskabel, der insbesondere durch deren Länge und Querschnitt bestimmt wird. Vorteilhaft sind daher kurze Verbindungen mit einem grossen Durchmes- ser.
Zum Erzeugen des Schweissstroms und zum Ansteuern der einzelnen Elektroden eignet sich besonders eine Thyristoreinheit verwendet. Diese weist bevorzugt zwei identische Partien auf, wobei jede dieser Partien mit acht parallel geschalteten Thyristoren bestückt ist. Die Ausgangsspannung des Netztransformators wird dabei mittels der Thyristoren und den damit wirkverbundenen Schweisska- beln zu einer oder mehreren Schweisselektroden gleichzeitig oder sequentiell übertragen. Die Thyristoren werden durch Steuersignale aus der Steuereinheit nacheinander, respektive stufenweise, eingeschaltet. Ein Thyristor aus der Paarung der parallel verbundenen Thyristoren dient in der Regel zum Einschalten der positiven Halbwelle und der zweite Thyristor dient zum Einschalten der negativen Halbwelle des Schweissstroms.
Um eine Beschädigung eines zu reparierenden Blechteils infolge eines lokal zu hohen Schweissstroms zu verhindern, können Strombegrenzungsmittel vorgesehen werden, die den Schweissstrom für alle Kontaktzonen gemeinsam oder für jede einzeln kontrollieren und begrenzen, Geeignet sind z.B. Schmelzsicherungen, elektronisch gesteuerte Begrenzungen oder ähnliche Mittel.
Die als Lasteinleitungsmittel dienenden Elektroden weisen mindestens eine Kontaktzone auf, die zum temporären Anschweissen an ein zu reparierendes Teil dient. Bei stiftförmigen Elektroden sind die Kontaktbereiche z.B. im Bereich einer an einem Ende ausgebildeten Spitze angeordnet.
Die im Spotter verwendeten Elektroden sind, abhängig vom zu verarbeitenden Material und je nach Anwendungsgebiet, wieder verwendbar oder werden nach jedem Gerbrauch ausgetauscht. Die Elektroden können für spezielle Anwendungsbereiche auch mehrteilig ausgestaltet sein, derart, dass sie z.B. spezielle, auswechselbare und auf das Material abgestimmte stift- oder drahtförmige Einsätze aufnehmen können. Gewisse Teile des Spotters an die keine besonderen Anforderungen hinsichtlich Leitfähigkeit gestellt werden, sind bevorzugt Kunststoffspritzgiessteile. Der Kunststoff der für hochbeanspruchte Teile verwendet wird weist, falls erforderlich, Verstärkungsfasern auf, die bei der Herstellung beigemischt werden.
Anschliessend werden die wesentlichen Schritte, die zum Entfernen einer Beule notwendig sind, stichwortartig kurz erläutert.
a) Bereitstellen einer gereinigten Metalloberfläche im Bereich der Beule des zu reparierenden Blechteils, die zum Erstellen einer Schweissverbindung geeignet ist;
b) Aufsetzen von Kontaktzonen von zwei oder mehr Lasteinleitungsmitteln eines Spotters auf die gereinigte Metalloberfläche;
c) Aufbringen einer gerichteten Kraft auf den Spotter, derart, dass die Kontaktzonen der Lasteinleitungsmittel mit der Metalloberfläche des Blechteils in Kontakt treten;
d) wenn dies noch nicht geschehen ist, Anschliessen einer elektrischen Schweissanlage an den Spotter und das zu bearbeitende Blechteil;
e) punktuelles Anschweissen der Kontaktzonen von einem oder gleichzeitig mehreren Lasteinleitungsmitteln an die Oberfläche des zu bearbeitenden Blechteils;
f) falls erforderlich, Wiederholen des vorhergehenden Schrittes (e) bis alle oder die gewünschte Anzahl Lasteinleitungsmittel durch Punktschweissungen mit der Oberfläche des zu bearbeitenden Blechteils verbunden sind;
g) Aufbringen einer gerichteten Kraft auf den Spotter von Hand oder durch eine Ausziehvorrichtung mit dem Zweck die Deformation zu verringern; h) Ablösen des Spotters von der Oberfläche des zu bearbeitenden Teils, z.B. durch seitliches Wippen der Lasteinleitungsmittel um den Schweisspunkt oder durch Drehen um eine Achse, die im Wesentlichen senkrecht zum Anschweisspunkt steht;
i) falls erforderlich, Wiederholen der Schritte (a) bis (h) bis das gewünschte Resultat erreicht ist.
Die beim Ausbeulen in die einzelnen Lasteinleitungsmittel eingebrachten Kräfte werden bei Bedarf durch Stellmittel und/oder Ausgleichsmittel beeinflusst oder ausgeglichen. Als Stellmittel eignen sich z.B. Unterlegescheiben, Federn oder Stellschrauben.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen schematisch und stark vereinfacht:
Figur 1 eine erste Ausführungsform eines Spotters in einer perspektivischen Darstellung;
Figur 2 eine zweite Ausführungsform eines Spotters in einer perspektivischen Darstellung;
Figur 3 eine dritte Ausführungsform eines Spotters in einer Seitenansicht;
Figur 4 eine vierte Ausführungsform eines Spotters mit verschiedenen Lasteinleitungs- und
Distanzmitteln;
Figuren 5, 6 eine fünfte Ausführungsform eines Spotters mit einer variablen Lasteinleitung;
Figuren 7, 8 eine sechste Ausführungsform eines Spotters mit einer kreisförmigen Anordnung von
Figuren 9, 10 eine siebente Ausführungsform eines Spotters mit einer sternförmigen Anordnung der Lasteinleitungsmittel;
Figur 1 1 eine achte Ausführungsform eines Spotters mit Ausgleichsmitteln; Figur 1 2 zeigt eine neunte Ausführungsform eines Spotters elektrisch leitend verbundenen
Lasteinleitungsmitteln;
Figur 13 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine zehnte Ausführungsform eines Spotters;
Figur 14 zeigt ein Spotter mit einem Ausgleichsmittel;
Figur 1 5 zeigt verschiedene Ausführungsformen von Einsätzen;
Figur 16 zeigt einen Spotter mit elektrisch getrennten Adaptern und Elektroden;
Figur 17 zeigt einen Spotter mit einer Umschaltvorrichtung.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Einleiten von Lasten in ein Blechteil, auch Spotter genannt. Der Spotter 1 weist eine u-förmige Halterung 2 mit zwei Schenkeln 8 auf, die an ihren freien Enden mit einem abnehmbaren Steg 9 verbunden sind. Zwischen den beiden Schenkeln 8 ist ein im Wesentlichen quaderförmiger Adapter 3 angeordnet. Die Dimensionen des Adapters 3 sind so gewählt, dass zwischen dem Adapter 3 um dem Steg 9 ein Zwischenraum vorhanden ist. Die Halterung 2 und der Adapter 3 können aber auch gemeinsam in einem Teil integriert sein. Der Adapter 3 weist vier nichtdurchgängige, parallele erste Bohrungen 4 auf, die in einer Linie und zueinander beabstandet angeordnet und in Richtung des Stegs 9 ausgerichtet sind. Der Steg 9 weist ebenfalls vier auf einer Linie angeordnete zweite Bohrungen 10 auf, die je einzeln zu entsprechenden ersten Bohrungen 4 fluchten.
In den nicht-durchgängigen Bohrungen 4 sind stiftförmige Lasteinleitungsmittel 5 angeordnet, die durch die zweiten Bohrungen 10 im Steg 9 hindurch ragen und am sichtbaren Ende eine Spitze aufweisen. In den Bohrungen 4 sind hinter den Stiften 5 Federn angebracht (in der hier gezeigten Darstellung nicht zu erkennen) welche die Stiften 5 in Richtung des Stegs 9 drücken. Durch die federnde Lagerung passen sich die Stifte, wenn diese gegen eine unregelmässig geformte Oberfläche gepresst werden, deren Kontur optimal an. Die Stifte 5 weisen, im Bereich zwischen dem Adapter 3 und dem Steg 9, Nuten 6 auf in denen Splintringe 7 angebracht sind. Die Splintringe 7 dienen, u.a. beim Ausbeulen, zum Einleiten von Kräften in die Stifte 5, indem sie mit dem Steg 9 oder einem anderen Element in Anschlag gebracht werden. Gleichzeitig verhindern sie, dass die Stifte 5 aus den Bohrungen 4 fallen. Zwischen den Splintringen 7 und dem Steg 9 oder dem Adapter 3 können bei Bedarf Distanzmittel, z.B. Unterlegescheiben oder Federelemente, angeordnet werden, um die Lasteinleitung in die Stifte 5 zu beeinflussen, resp. zu steuern.
Am Adapter 3 ist ein Anschlussmittel 1 1 angebracht, das zum Anschliessen einer elektrischen Schweissanlage (nicht näher dargestellt) dient. Der Adapter 3 und das Anschlussmittel 1 1 sind aus elektrisch gut leitendem Material, z.B. Kupfer, hergestellt. Sie dienen dazu einen von der Schweissanlage erzeugten Schweissstrom auf die Stifte 5 zu übertragen, so dass diese an ihrer Spitze 12 durch einen Lichtbogen mit einer Oberfläche eines Blechteils verschweissbar sind. Der gezeigte Spotter 1 ist derart ausgestaltet, dass alle Stifte 5 über das Anschlussmittel 1 1 mit Schweissstrom versorgbar sind, damit ein gleichzeitiges Anbringen möglich ist. Infolge der linienförmigen Anordnung der Stifte 5 kann der Spotter 1 durch seitliches Wippen wieder von der Oberfläche des Blechteils gelöst werden. Selbstverständlich ist es möglich entsprechende Spotter mit einer anderen als der gezeigten Anzahl oder Anordnung der Stifte 5 zu konstruieren. Möglich sind z.B. linien- oder sternförmige, oder auf konzentrischen Kreisen liegende Anordnungen. Andere Anordnungen, insb. Mischformen, sind entsprechend möglich.
Der Spotter 1 ist derart ausgestaltet, dass eine Ausziehvorrichtung anbringbar ist, die zum Aufbringen der Ausbeulkräfte dient. Bevorzugt sind Ausziehvorrichtungen wie sie aus PCT/CH00/00643 bekannt sind.
Um eine Beule in einem Blechteil zu reparieren, wird an der Stelle, an welcher der Spotter angebracht werden soll, die Oberfläche gereinigt, derart, dass eine Schweissverbindung herstellbar ist. Anschliessend wird der Spotter 1 mit den Spitzen 12 der Stifte 5 an der gewünschten Stelle auf die Oberfläche gesetzt, so dass alle Spitzen 12 die Oberfläche des Blechteils berühren. Aufgrund der Ausgestaltung des Spotters 1 , insb. der flexiblen Lagerung der Lasteinleitungsmittel 5, ist eine flexible Anordnung des Spotters auch an Oberflächen mit grossen Niveauunterschieden möglich. Nachdem der Spotter 1 auf der zu bearbeitenden Fläche positioniert ist, wird er festgeschweisst, so dass er im Wesentlichen in Richtung der aufzubringenden Kraft zeigt. Nachdem der Spotter 1 mit dem Blechteil über die Spitzen 1 2 verbunden ist, wird eine Zugvorrichtung, wie beispielsweise aus PCT/CH00/00643 bekannt, an den Spotter 1 angeschlossen und die gewünschte Kraft in einem oder in mehreren Schritten und Richtungen aufgebracht, um die Deformation zu beseitigen.
Um die auf die einzelnen Stifte 5 übertragenen Kräfte zu beeinflussen werden bei der gezeigten Ausführungsform Unterlegescheiben (nicht näher dargestellt) zwischen Steg 9 und Splintringen 7 eingelegt. Andere Stellmittel und Ausgleichsmittel, beispielsweise Federn oder Stellschrauben wären ebenfalls geeignet, um die Kennlinie der zu übertragenden Kräfte zu beeinflussen.
Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Spotters 1. Der Spotter 1 weist eine Halterung 2 mit einer Öffnung 13 auf, in welcher mehrere Adapter 3 nebeneinander angeordnet sind. Die Adapter 3 weisen längs verlaufende, durchgehende Bohrungen 4 auf, die zueinander im Wesentlichen parallel angeordnet sind. In den Bohrungen 4 sind Stifte 5 angeordnet, die beidseits aus den Bohrungen 4 ragen und entlang diesen verschiebbar sind. Auf der unteren Seite sind in Nuten 6 sitzende Splintringe 7 angeordnet. Auf der oberen Seite weisen die Stifte 5 Köpfe 14 auf, die einen grös- seren Durchmesser als die Bohrungen 4 aufweisen. Die Köpfe 14 und die Splintringe 7dienen beim Ausbeulen zum Einleiten von Kräften in die Stifte 5. Sie verhindern zudem ein Herausfallen der Stifte 5 aus den Bohrungen 4.
Die Köpfe 14 weisen je eine Vertiefung 15 mit einem Querschnitt auf, der zum Anschliessen eines entsprechenden Werkzeugs mittels Formschluss dient. Dadurch ist es möglich die Stifte 5 durch Dre- hen um ihre Längsachse von der Oberfläche eines Bauteils zu lösen. Zwischen den Splintringen 7 und den Adaptern 3 und/oder den Köpfen 14 und den Adapter 3 können z.B. Federn und/oder Unterlegscheiben angeordnet werden, um das Verhalten des Spotters 1 bei der Kraftein leitung in ein Bauteil zu beeinflussen.
Die Adapter 3 und mit ihnen die Stifte 5 sind gegenüber der Halterung 1 in Pfeilrichtung A ver- schiebbar angeordnet, respektive können aus dieser ausgeführt werden, nachdem ein Feststellmittel, hier die seitlich an der Halterung 2 angebrachte Rändelschraube 16 gelöst wurde. Wird die Rändelschraube 16 angezogen, werden die Adapter 3 in einer bestimmten Position in der Halterung 2 arretiert. Dies ermöglicht die Position der Stifte 5 der Kontur des zu bearbeitenden Blechteils anzupas- sen. Beispielsweise bei der Verarbeitung von Materialien wie Aluminium kann es erforderlich sein, dass beim Festschweissen eine Oxidschicht zu durchbrechen ist. Über die oben erwähnte Einstellmöglichkeit ist es möglich, die einzelnen Stifte in einem definierten Abstand zur Oberfläche anzuordnen, so dass alle denselben Abstand zu dieser aufweisen.
Bei einer entsprechenden Ausgestaltung der Halterung 2 ist es möglich die Lasteinleitungsmittel 5 auch quer zu ihrer Längsrichtung zu schwenken. Damit wird in gewissen Fällen eine weiter verbesserte Anpassbarkeit erreicht.
Der hier gezeigte Spotter 1 weist einen modularen Aufbau auf, der in vielfältiger Weise beeinfluss- und konfigurierbar ist. Mittels einer geeignet ausgestalteten Halterung 2 ist es beispielsweise mög- lieh, den Spotter 1 mit einer unterschiedlichen Anzahl von Stiften 5 und Adapter 3 zusammenzustellen.
Die Stifte 5 werden bevorzugt mittels Punktschweissungen auf dem zu bearbeitenden Blechteil angebracht. Entweder der Halter 2, die Adapter 3 oder die Stifte 5 weisen hierzu Anschlussmittel zum Anschliessen einer Schweissvorrichtung auf. Die Bestandteile des Spotters 1 sind bevorzugt ganz oder teilweise aus gut leitendem Material, z.B. Kupfer, gefertigt oder beschichtet. Zwischen den Lasteinleitungsmitteln 5 und dem Anschluss für eine Schweissvorrichtung können zudem Kabelverbindungen, oder andere Mittel welche die Leitfähigkeit erhöhen, angeordnet sein. Die Kabelverbindungen weisen für eine gleichmässige Verteilung bevorzugt dieselbe Länge auf.
An der Halterung 2 ist ein Bügell 7 angeordnet, der um eine Achse B schwenkbar angeordnet ist. Der Bügel 1 7 dient zum Anschliessen einer Ausziehvorrichtung.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Spotters 1. Der Spotter 1 weist einen Halter 2 auf in dem fünf Stifte 5 in Pfeilrichtung A verschiebbar gelagert sind. An den Stiften 5 sind Splintringe angeordnet, die unter anderem zur Lasteinleitung in diese dienen. Die Stifte 5 weisen Köpfe 14 auf, die zum Verbinden und Ablösen der Stifte 5 an einer Oberfläche eines Blechteils dienen. Bei der gezeigten Ausführungsform des Spotters 1 werden die Stifte 5 bevorzugt einzeln über Punktschweissungen angebracht. Beim hier gezeigten Spotter 1 sind die Spitzen 12 der Stifte 5 als Einsätze 18 ausgebildet, die auswechselbar sind. Dadurch ist es möglich für jedes Material und jede Geometrie eine optimal abgestimmte Spitze zu verwenden. Die Lasteinleitung in das Blechteil kann über den Spotter 1 oder über ein separates Werkzeug erfolgen. Insbesondere für die Verarbeitung von Aluminium sind auswech- seibare Spitzen von Vorteil. Die Befestigung der Einsätze 18 erfolgt bevorzugt durch Einschrauben oder mittels Feststell- oder Klemmmitteln, z.B. Stellschrauben.
Die Kräfte zum Ausbeulen werden hier durch einen von Hand bedienbaren Bügel 17 in die Halterung 2 eingeleitet.
Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Spotters 1. Der Spotter 1 weist einen Halter 2 auf in der ein Adapter 3 integriert ist. Der Spotter 1 weist acht Stifte 5 auf, die in Pfeilrichtung A federnd verschiebbar angeordnet sind. An jedem Stift 5 ist ein Splintring 7 angeordnet, der zwischen dem Adapter 3 und einem Steg 9 angeordnet ist. Wie zu erkennen ist, ist zwischen dem Steg 9 und den Splintringen 7 der mittleren vier Stifte 5 ein Distanzmittel 20 angeordnet. Dieses dient zum Einstellen und Anpassen der Position der Spitzen 12 gegenüber einem zu bearbeitenden Blechteil.
Neben dem Spotter 1 sind diverse weitere Distanzmittel 20 in verschiedenen Ansichten zu erkennen. Bei den Distanzmitteln 20 handelt es sich um Distanzscheiben 21 und Distanzringe 22 unterschiedlicher Dicke, die zum variablen Einlegen zwischen dem Steg 9 und den Splintringe 7 dienen. Dadurch wird die Position der Stifte 5 beeinflusst. Durch eine gezielte Anpassung der Position der Stifte 5 wird die zeitliche und die örtliche Lasteinleitung in ein mit dem Spotter 1 verbundenes Blechteil (nicht näher dargestellt) bestimmt und beeinflusst.
Die Figuren 5 und 6 zeigen die Frontalansicht von einer weiteren Ausführungsform eines Spotters 1. Der Spotter 1 weist eine Halterung 2 auf in der acht Stifte 5 gelagert sind.
Um Kräfte zum Entbeulen eines Blechteils gezielt über eine beschränkte Anzahl von Stiften 5 auf dieses zu übertragen, ist ein Kupplungsmittel 23 vorhanden. Das Kupplungsmittel 23 ist in Pfeilrich- tung seitlich verschiebbar angeordnet und kann dadurch gleichzeitig mit einer gewissen Anzahl und Anordnung von Köpfen 14 wirkverbunden werden. Wie in Figur 6 dargestellt, kann durch ein anderes Lasteinleitungsmittel 23 die Auswahl der Stifte 5, auf die Lasten übertragen werden, verändert werden. Durch die gezeigte Ausführungsform ist es möglich den zeitlichen und örtlichen Verlauf der eingeleiteten Kräfte zu steuern und zu kontrollieren.
Systeme wie das hier gezeigte, mit einer grösseren Anzahl von Lasteinleitungsmitteln, werden bevorzugt in voneinander elektrisch isolierte Zonen unterteilt. Dadurch wird ermöglicht erreicht, dass nicht alle Lasteinleitungsmittel in einem Schritt befestigt werden müssen.
Falls der zur Verfügung stehende Schweissstrom für den hier gezeigten Spotter 1 mit acht Elektroden 5, nicht ausreicht, können ein oder mehrere Elektroden 5 über ein Energieverteilungsmittel 23 sequentiell mit einer Schweissanlage (nicht näher dargestellt) verbunden werden, so dass pro Schweissvorgang z.B. nur je eine Elektrode, mit dem zu bearbeitenden Blechteil verbunden wird. Bei dem Energieverteilungsmittel 23 handelt es sich um eine mechanische Umschaltevorrichtung, die derart ausgebildet ist, dass sie sequentiell jeweils mindestens ein Lasteinleitungsmittel mit der Schweissanlage verbindet.
Die Figuren 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Spotters 1 in einer Draufsicht (Figur 7) und in einer Seitenansicht (Figur 8). Der Spotter 1 weist hier eine Halterung 2, ein zwei Adapter 3.1 , 3.2 und zwölf Stifte 5 auf, die auf zwei konzentrischen Kreisen 24, 25 angeordnet sind. Die Stifte 5 jedes konzentrischen Kreises 24, 25 sind je in einem Adapter 3.1 , 3.2 gelagert. Splintringe 7 sind an den Stiften 5 angebracht dienen zum Einleiten von Lasten in diese, Anstelle der Splintringe 7 können auch andere geeignete Mittel, wie z.B. Stellmuttern, usw. verwendet werden. Die Adapter 3.1 , 3.2 sind an der im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Halterung 2 befestigt, die eine Bohrung 26 aufweist. In dieser Bohrung 26 ist ein hier parallel zu den Stiften 5 angeordnete Achse 27 angeordnet. Diese weist an ihrem oberen Ende 28 einen Anschlusskopf 29 auf, der zum Einleiten von Kräften zum Ausbeulen dient. Am unteren Ende der Achse 27 befindet sich eine Kupplung 30, die entweder mit dem inneren Adapter 3,2 oder dem äusseren Adapter 3.1 oder mit beiden wirkverbindbar ist, indem die Achse 27 in verschiedene Stellungen gedreht wird. Dadurch ist es beim Ausbeulen möglich gezielt Kräfte in die innen liegenden oder die aussen liegenden oder alle Stifte 5 einzuleiten. Die Stifte 5 sind bis zu einem gewissen Mass in Längsrichtung verschiebbar gelagert, so dass sie mit einer unebenen Kontur in Verbindung gebracht werden können. Die Befestigung der Stifte 5 an einem Blechteil erfolgt dabei in Analogie zu den in den anderen Figuren gezeigten Ausführungsformen. Am von einem Blechteil abgewandten Ende weisen die Stifte 5 einen quadrati- sehen Querschnitt auf, der zum Anschluss eines Werkzeugs dient, mittels dem die Stifte 5 Lösen von einer Unterlage, um ihre Längsachse gedreht werden können. Die Verhaltensweise des Spotters 1 kann durch unterlagen von Distanz- oder Ausgleichsmittel (nicht näher dargestellt) unter die Splintringe 7 gezielt beeinflusst werden.
5 Die Figuren 9 und 10 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Spotters 1 in einer Draufsicht (Figur 9) und einer Seitenansicht (Figur 10). Der Spotter 1 weist eine zentrale Halterung 2 auf die gleichzeitig die Funktion eines Adapters 3,1 übernimmt. An der Halterung 2 sind sternförmig vier Adapter 3.2 angeordnet. Diese sind jeweils um eine Achse 42 in Pfeilrichtung schwenkbar um die zentrale Halterung 2 gelagert. Die Adapter 3.2, die hier je vier Lasteinleitungsmittel 5 aufweisen,
I O entsprechen in Aufbau und Funktionsweise grundsätzlich dem in Figur 1 gezeigten Spotter. Der Mittelteil 41 weist fünf Lasteinleitungsmittel 5 auf, von denen vier peripher und einer im Zentrum angeordnet sind. Der Mittelteil 2 weist einen Anschluss zum Anschliessen einer Ziehvorrichtung auf. Er dient zudem zur Verteilung und zum Ausgleich der in die Arme 3.2 eingeleiteten Kräfte, Der gezeigte sternförmige Spotter 1 ist aufgrund seiner Grosse und Einstellbarkeit primär geeignet zum Bear-
15 beiten von grösseren Deformationen. Er kann so aufgebaut sein, dass die Arme 40 und der Mitteilteil 41 zwecks Montage und Demontage voneinander getrennt werden können.
Figur 1 1 zeigt schematisch einen Aufbau eines Spotters 1 , der an einem Blechteil 42 mit einer Beule 39 befestigt ist. Der Spotter 1 weist acht Stifte 5 auf, die am Blechteil 42 befestigt sind. Die Stifte 5 sind untereinander über Ausgleichsmittel 43 miteinander verbunden, derart, dass eine eingeleitete
20 Kraft FO gleichmässig (Kräfte FI bis F8) auf das Blechteil 42 übertragen werden. Die Ausgleichsmittel 43 sind derart ausgestaltet, dass die Kräfte unabhängig von der Position und der Oberfläche des Bauteils 43 verteilt und eingeleitet werden. Bei der gezeigten Anordnung wird die Kraft FO gleichmässig auf die Lasteinleitungspunkte übertragen, so dass die Kräfte FI bis F8 hier gleich gross sind. Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Ausgleichsmittel 43 kann jedoch erreicht werden, dass
25 die Kräfte örtlich und/oder zeitlich verteilt eingeleitet werden, beispielsweise so, dass die Randzone oder das Zentrum der Beule 39 stärker belastet wird.
Figur 12 zeigt einen weiteren Spotter 1 mit acht Stiften 5. Die Stifte 5 sind in einem Adapter 3 in Pfeilrichtung A verschiebbar gelagert. Die Stifte 5 sind über elektrisch leitende Verbindungen 50 direkt mit einem Anschluss für eine Schweissvorrichtung 1 1 verbunden. Es handelt sich z.B. um Ka- belverbindungen, die für eine gleichmässige Verteilung bevorzugt gleich lang ausgestaltet sind. Die Stifte 5 weisen eine Oberflächenbeschichtung 51 aus Kupfer oder einem anderen gut leitfähigen Material auf, welche die Leitfähigkeit erhöht und damit die Energieverteilung verbessert. Anstelle von nur einem Anschluss 1 1 für eine Schweissvorrichtung, können auch mehrere Anschlüsse vorge-
5 sehen werden, an denen einzelne untereinander elektrisch isolierte Gruppen, hier vereinfacht durch die Linie 52 verdeutlicht, von Lasteinleitungsmitteln zugeordnet sind. Dies bietet insbesondere bei Spottern 1 mit einer Vielzahl von Lasteinleitungsmitteln 5 Vorteile, da so optimierte Punktschweiss- verbindungen beim Anschluss an einem Blechteil erzielbar sind. Zudem ist es möglich die Lasteinleitungsmittel selektiv anzuschliessen, so dass nur über bestimmte Stellen des Spotters Kräfte übertra-
I O gen werden.
Figur 13 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Spotters 1 in einer perspektivischen Darstellung. Bei dieser Ausführungsform sind ein Halter 2 und ein Adapter 3 als ein Teil ausgebildet. Ein hier schwenkbarer Bügel 59 dient zum Anschliessen einer Zugvorrichtung zum Aufbringen von Ausbeulkräften. Der Halter 2, der hier im Wesentlichen die Form eines Parallelflachs aufweist, zeigt fünf
15 parallele, durchgehende Bohrungen 4. In diesen sind Stifte 5 angeordnet, die auf beiden Seiten über den Halter 2 überstehen. Die Halterung 2 ist aus gut leitfähigem Material gefertigt und weist einen Anschluss 1 1 für einen Schweissanlage auf. Schweissenergie wird hier primär über Kontaktflächen in den Bohrungen 4 auf die Stifte 5 übertragen. Um eine verbesserte Leitfähigkeit zu erreichen oder allfällige Oxidationsprobleme zu vermeiden, können zusätzliche Mittel, z.B. Kabelverbindungen, Be-
20 Schichtungen, Hilfsstoffe, usw. vorgesehen werden.
Auf der unteren Seite der Halterung 2 sind die Stifte 5 mit Splintringen 7 versehen und auf der oberen Seite weisen sie Köpfe 14 auf. Anstelle der oder zusammen mit den Splintringen 7 können auch Stellschrauben oder äquivalente Mittel vorgesehen werden. Zwischen dem Halter 2 und den Splintringen 7, resp. den Köpfen 14 sind Spiralfedern 60 zu erkennen, die auf den Stiften 5 sitzen. Diese 25 Spiralfedern 60, die unterschiedliche Federeigenschaften aufweisen können, dienen einerseits um einen gleichzeitigen, resp. gleichmässigen Kontakt mit einer Oberfläche eines Blechteils zu erzielen. Andererseits dienen sie dazu um die zum Ausbeulen aufgebrachten Lasten vom Halter 2 auf die Stifte 5 zu übertragen und zu verteilen. Figur 14 zeigt eine Ausführungsform eines Spotters 1 in der das in Figur 1 1 gezeigte Funktionsprinzip realisiert ist. Der Spotter 1 weist eine Halterung 2 auf an der ein Bügel 17 mit einem Anschluss 13 angebracht ist, der zum Wirkverbinden des Spotters 1 mit einer Ausziehvorrichtung (nicht näher dargestellt) dient. Der Spotter 1 weist vier Lasteinleitungsmittel 5 in vier parallel angeordneten Boh- rungen 4 geführt sind. Ein Ende der Stifte 5 ragt aus der Halterung 2 des Spotters 1 hervor und weist eine Spitze 12 die zum Verbinden mit einem Blechteil dient. Am anderen Ende weisen die Lasteinleitungsmittel 5 je ein Umlenkmittel 70 auf, die je eine abgerundete erste Öffnung 71 aufweisen. Die Halterung 2 weist ebenfalls abgerundete zweite Öffnungen 72 auf. Durch die ersten Öffnungen 71 der Umlenkmittel 70 und die zweiten Öffnungen 72 der Halterung 2 ist ein Seil 73 geführt, das an beiden Enden an der Halterung 2 befestigt ist. Zwischen jedem Umlenkmittel 70 und der Halterung 2 sind Spiralfedern 74 angeordnet. Durch die gezeigte Anordnung wird erreicht, dass die Lasteinleitungsmittel 5 die in den Spotter 1 eingeleiteten Kräfte zum Ausbeulen gleichmässig und unabhängig von ihrer Position auf das zu bearbeitende Blechteil übertragen. Das Seil 73 dient dabei als Ausgleichsmittel und Lastverteilungsmittel, in dem es die einzelnen Lasteinleitungs- mittel untereinander und mit der Halterung 2 koppelt, so dass die Lasteinleitungsmittel 5 ihre Position verändern können, ohne dass sie ihre Tragfähigkeit einbüssen. Die Spiralfedern 74 bewirken, dass die Lasteinleitungsmittel 5 elastisch gelagert sind und dass das Seil 73 gespannt ist. Wenn der Spotter 1 auf eine Oberfläche 75 eines zu bearbeitenden Blechteils 42 gepresst wird, bewirken die Federn, dass alle Lasteinleitungsmittel kontrolliert mit der Oberfläche in Kontakt treten. Eine relative Verschiebung der Lasteinleitungsmittel 5 wird durch ein Verschieben des Seils 73 kompensiert. Die Öffnungen 71 , 72 sind bevorzugt so ausgestaltet, dass das Seil 73 möglichst reibungsfrei umlenken, derart dass eine Relatiwerschiebung nicht negativ behindert wird.
Die Halterung 2 und die Umlenkmittel 70 können beispielsweise aus Kunststoff mittels Spritzgies- sen hergestellt werden. Die elektrische Verbindung der Lasteinleitungsmittel 5 mit einer Schweissan- läge, sind in dieser Figur, der Übersichtlichkeit halber, nicht näher dargestellt. Der Anschluss erfolgt jedoch in Analogie zu der in den anderen Ausführungsformen gezeigten Art und Weise.
Figur 15 zeigt drei auswechselbare Einsätze 80 für Lasteinleitungsmittel eines Spotters. Die Einsätze 80 weisen an ihrem hinteren Ende einen Gewindebereich 81 auf der zum Anschliessen an ein Lasteinleitungsmittel dient, indem sie in diese eingeschraubt werden. Die Einsätze 80 unterscheiden sich durch die unterschiedliche Ausgestaltung der Spitzen 12. Der in Figur 1 5a gezeigte Einsatz weist eine punktförmige Auflagefläche auf, der in Figur 1 5b gezeigte Einsatz eine linienförmige und der in Figur 15c gezeigte eine Spitze 12 mit mehreren Auflageflächen die auf einer Linie angeordnet sind. Anstelle einer Schraubverbindung können die Einsätze 80 bei entsprechender Ausgestaltung auch über eine Klemmverbindung mit einem Lasteinleitungsmittel verbunden werden.
Figur 16 zeigt in einer perspektivischen Schnittdarstellung eine Ausführungsform eines Spotters 1 mit mehreren nebeneinander angeordneten Elektroden 5. Diese Elektroden 5 sind mit im Wesentlichen quaderförmig ausgebildeten Adaptern 3 wirkverbunden. Die Elektroden 5 und die Adapter 3 sind von einem Gehäuse 82 umgeben, das als Schutz und zum Einleiten von Kräften dient. An das Gehäuse 82 wird eine Zugvorrichtung (nicht näher dargestellt) zu Ausziehen einer Beule angebracht.
Die Adapter 3 weisen an ihrem hinteren Ende Stifte 83 auf, auf denen Spiralfedern 84 sitzen. Die Stifte 83 sind in einem isolierend ausgebildeten hinteren Führungsblock 85 gelagert. Die Spiralfedern 84 dienen dazu um die Adapter 3 und die Elektroden 5 gegen einen Anschlag, der durch einen vorderen, ebenfalls isolierend ausgebildeten Führungsblock 86 gebildet wird, zu drücken. Die Elektroden 5 und die Adapter 3 sind in Längsrichtung elastisch gelagert, so dass sie sich einer unregel- massigen Oberfläche anpassen können. Die Adapter 3 besitzen einen rechteckigen Querschnitt und weisen seitlich je einen Anschluss 87 für eine Schweissanlage oder ein Schweisskabel (nicht näher dargestellt) auf. Der vordere Führungsblock 86 weist Öffnungen auf, die mit dem Querschnitt der Adapter 3 korrespondiert und diese dadurch gegen Verdrehen sichert. Das Gehäuse 82 weist an seinem unteren Ende eine schlitzförmige Öffnung 88 auf, durch welche die Elektroden 5 ragen. Da- durch, dass bei der hier gezeigten Ausführungsform die Elektroden 5 und die Adapter 3 elektrische isoliert sind und je einen einzelnen Anschluss für eine Schweissanlage aufweisen, ist es möglich sequentiell jede Elektrode 5 einzeln, oder mehrere Elektroden 5 gleichzeitig, mit einer Metalloberfläche zu verbinden. Dafür ist ein manuelles oder automatisches Umschaltmittel erforderlich. Bei der gezeigten Ausführungsform wird bevorzugt ein Umschaltmittel verwendet, das im Schweissgerät integ- riert ist oder aber separat, z.B. in der Nähe des Spotters 1 angeordnet ist.
Figur 17 zeigt stark vereinfacht ein Umschaltmittel 90 mit dem mehrere untereinander isolierte Elektroden 5, respektive Adapter 3 eines Spotters 1 über eine elektrische Verbindung 92 mit einer Schweissanlage (nicht näher dargestellt) wirkverbindbar sind. Das Umschaltmittel 90 wird bevorzugt direkt in einem Spotter 1 eingebaut, da dadurch nur ein Minimum an Kabelverbindungen erforder- lieh ist. Mittels einer hier im Wesentlichen hufeisenförmig ausgebildeten Klemme 91 , die gegenüber den Adaptern 3 seitlich verschiebbar ist, wird eine elektrische Verbindung zwischen einer Schweissanlage und einem Adapter 3 hergestellt, so dass Schweissstrom in diesen Adapter 3 eingeleitet werden kann. Die Elektroden 5 können so nacheinander mit einer Metalloberfläche wirkverbunden wer- den. Die Klemme 91 ist so ausgebildet, dass eine besonders grosse Kontaktfläche entsteht, die das Übertragen von hohen Strömen störungsfrei ermöglicht. Vorzugsweise wirkt die Klemme 91 von mehreren Seiten auf die Adapter 3 oder die Elektroden 5 ein. Falls erforderlich ist die Klemme so ausgebildet und angeordnet, dass sie eine Bewegung der Elektroden 5, respektive der Adapter 3 in Längsrichtung (z-Richtung) nicht behindert. Falls erforderlich kann die Klemme in eine Position ge- bracht werden, in der sie nicht in Wirkverbindung mit einem der Adapter 3 steht. Für eine bessere Verbindung können zusätzliche Anpressmittel vorgesehen werden.
Beim hier gezeigten Umschaltmittel 90 wird die Klemme 91 mittels einer Spindel 95, die durch einen Elektromotor 96 angetrieben wird, seitlich (x-Richtung) verschoben und so mit den Adaptern 3, respektive den Elektroden 5, in Wirkverbindung gebracht Der Elektromotor 96 wird bevorzugt durch eine Elektronik (nicht näher dargestellt) bedient, die auch den Schweissvorgang kontrolliert oder auf diesen abgestimmt ist. Damit der Spotter 1 mit einer zu reparierenden Oberfläche verbunden werden kann, werden die Elektroden 5 des Spotters mit der zu reparierenden Oberfläche in Kontakt gebracht. Anschliessend wird ein Auslöser betätigt, der bewirkt, dass die Klemme 91 mit einem ersten Adapter 3 wirkverbunden wird. Dann in diesen ersten Adapter Schweissstrom eingeleitet, so dass die mit dem ersten Adapter wirkverbundene Elektrode 5 an der Metalloberfläche angeschweisst wird. Nach dem der Befestigung der Elektrode, wird die Klemme 91 durch den Motor 96 mit dem nächsten Adapter 3, respektive Elektrode 5 leitend verbunden und der selbe Vorgang wiederholt, bis alle Elektroden 5 an der Oberfläche befestigt sind. Falls erforderlich, kann anstelle des automatischen auch ein manueller Antrieb vorgesehen werden, beispielsweise mit einem Mechanismus, der zum gleichzeitig zum Steuern des Schweissstroms und dem Verschieben der Klemme 91 dient.
Der Umschaltmechanismus 90 wird bevorzugt in einem Schweissgerät, zwischen einem Schweissge- rät und einem Spotter oder in einem Spotter angeordnet. Bei besonderen Ausführungsformen kann das Schweissgerät, die Umschaltvorrichtung 90 und der Spotter in einem Gerät integriert werden. Anstelle eines mechanischen Umschalters kann auch ein geeigneter elektronischer Umschalter ver- wendet werden. Weitere Ausführungsformen eines erfindungsgemässen Spotters sind durch Kombination der gezeigten Ausführungsformen möglich.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Entfernen einer Beule (39) an einem Blechteil (42) beinhaltend die folgenden Schritte:
a) Aufsetzen von Kontaktzonen (1 2) von mindestens zwei Lasteinleitungsmitteln (5) eines Spot- ters (1 ), welche Lasteinleitungsmittel (5) beabstandet zueinander beweglich an einem Adapter
(3) des Spotters (1 ) angeordnet sind;
b) Anschweissen der Kontaktzonen (1 2) von einem oder gleichzeitig mehreren Lasteinleitungsmitteln an die Oberfläche des zu bearbeitenden Blechteils (42);
c) falls erforderlich, Wiederholen des vorhergehenden Schrittes (b) bis alle oder die gewünschte Anzahl Lasteinleitungsmittel durch Punktschweissungen mit der Oberfläche des zu bearbeitenden Blechteils verbunden sind;
d) Aufbringen einer gerichteten Kraft auf den Spotter (1 ) mittels einer Ausziehvorrichtung zwecks Verringerung der Beule (39) im Blechteil (42);
e) Ablösen des Spotters (1 ) von der Oberfläche des zu bearbeitenden Teils (42);
f) falls erforderlich, Wiederholen der Schritte (a) bis (e).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass durch Stellmittel (20, 21 ) und/oder Ausgleichsmittel (43, 72) die auf die Lasteinleitungsmittel (5) übertragenden Kräfte bestimmt und/der ausgeglichen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Stellmittel (20) Unterlege- Scheiben, Federn oder Stellschrauben verwendet werden.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasteinleitungsmittel (5) gleichzeitig oder nacheinander durch seitliches Wippen oder Drehen abgelöst werden.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausziehvorrichtung ein Hebelmechanismus, ein Handgriff und/oder eine andere Vorrichtung ist und dass die gerichtete (FO) Kraft kontinuierlich oder stossweise aufgebracht wird.
6. Spotter zum Ausbeulen eines Blechteils, mit einer Halterung gekennzeichnet durch mindes- tens zwei Lasteinleitungsmittel (5), die je eine mittels einer temporären Schweissverbindung zum Einleiten von Kräften in ein Blechteil dienende Kontaktzone (1 2) aufweisen.
7. Spotter (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Lasteinleitungsmittel (5) beweglich zur Halterung (2) angeordnet sind.
8. Spotter (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasteinleitungsmittel (5) Stifte (5) sind, die in parallel angeordneten Bohrungen (4) der Halterung (2) elastisch gelagert sind.
9. Spotter (1 ) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktzonen (1 2) Lasteinleitungsmittel (5) mit einem Anschluss (1 1 ) für eine Schweissanlage elektrisch leitend verbindbar sind, derart dass eine Kontaktzone (1 2) einzeln oder mehrere Kontaktzonen (1 2) gleichzeitig mit einem Blechteil (42) verbindbar sind.
10. Spotter (1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweissstrom über ein Energieverteilungsmittel kontrolliert und verteilt wird,
1 1 . Spotter (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 1 0, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasteinleitungsmittel (5) über Ausgleichsmittel (43, 72) wirkverbunden sind, derart, dass eine in den Spotter (1 ) eingeleitete Kraft (FO) im Wesentlichen gleichmässig auf das zu bearbeitende
Blechteil (42) übertragen wird.
12. Spotter nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasteinleitungsmittel auswechselbare Einsätze (1 8, 80) aufweisen.
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