DE102007020719A1

DE102007020719A1 - Vorrichtung zur Fromgebung von Schweißelektroden sowie Halterung für mindestens ein Schneidmesser

Info

Publication number: DE102007020719A1
Application number: DE200710020719
Authority: DE
Inventors: Walter Koch
Original assignee: WEDO WERKZEUGBAU GmbH
Current assignee: Wedo Automotive De GmbH
Priority date: 2007-05-03
Filing date: 2007-05-03
Publication date: 2008-11-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Formgebung von Schweißelektroden (8), insbesondere von Kappen für Punktschweißelektroden (8), aufweisend eine Halterung (2) für mindestens ein Schneidmesser (3, 4), das relativ bewegt zu der Schweißelektrode (8) einen Teil der Oberfläche (9) der Schweißelektrode (8) spanend bearbeitet. Hierbei ist die Halterung (2) zumindest bereichsweise einteilig aus einem Materialabschnitt hergestellt und in den einteiligen Abschnitt eingearbeitete, geschlossene Formelemente (15, 16) für die passgenaue Aufnahme des mindestens einen Schneidmessers (3, 4) sowie dessen Positionier- und Festlegungseinrichtungen (5, 19) aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Halterung (2) für mindestens ein Schneidmesser (4) zur Formgebung von Schweißelektroden (8), bei der das Schneidmesser (4) für das Bearbeiten des radialen Bereichs (9) der Schweißelektroden (8) auf einem bolzenartigen Lagerungselement (5) verkippbar gehaltert ist, um sich an die genaue Form und Lage des zu bearbeitenden Abschnittes (9) der Schweißelektrode (8) anzulegen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Formgebung von Schweißelektroden gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Halterung für mindestens ein Schneidmesser gemäß Oberbegriff des Anspruches 14.
Widerstandsschweißungen werden in einer Vielzahl von Anwendungen im Bereich der Fertigungstechnik eingesetzt und dienen üblicherweise dazu, dünnwandige Metallteile oder dergleichen wie etwa Blechteile miteinander zu verbinden. Hierfür werden von Hand oder etwa auch von mechanisierten oder automatisierten Einrichtungen wie beispielsweise Schweißrobotern entsprechende Schweißzangen an die Verbindungsstellen der Werkstücke heran gebracht und dort so miteinander auf Kontakt gefahren, dass die Werkstücke zu mindestens punktförmig aufeinander liegen. Durch den über die Schweißzangen auf die Werkstücke aufgebrachte Schweißstrom wird das Material des Werkstückes punktuell sehr stark erhitzt und verschweißt bleibend miteinander.
Durch das Schweißverfahren kommt es unweigerlich dazu, dass die Schweißzangen im Bereich der Berührung mit den Werkstücken im Laufe der Zeit eine Veränderung erfahren, und zwar eine Veränderung sowohl der Form als auch der Materialeigenschaften. Üblicherweise werden für derartige Schweißzangen im Bereich der Berührung mit dem Werkstück Materialien aus Kupfer und Kupferlegierungen benutzt, die beim Schweißen einem sogenannten Abbrand, also einer Abtragung von Material der Schweißzangen im Bereich der Berührung mit dem Werkstück unterliegen. Ebenfalls werden die Oberflächen der Schweißzangen im Bereich der Berührung mit dem Werkstück sich dadurch verändern, dass Material aus den Werkstücken oder durch die Verschweißung entstehender Rückstände wie etwa Schlacken oder dergleichen sich dort anlagern und auch dadurch die Geometrie der entsprechenden Oberflächen der Schweißzangen verändern. Derartige Ablagerungen, die beim Schweißen entstehen und sich an der Schweißelektrode vornehmlich im Berührungsbereich ablagern, müssen aber periodisch entfernt werden. Denn für die Erzielung qualitativ hochwertiger Schweißpunkte ist es wichtig, dass die Schweißelektroden besonders in ihrem Kontaktbereich, der mit dem zu schweißenden Werkstück in Berührung kommt, plan oder definiert geformt sind.
Im Bereich etwa der Automobiltechnik oder sonstiger Fertigungsbereiche, in denen eine hohe Zahl von Schweißungen in kurzer Zeit durchgeführt werden muß, ist es von zentraler Bedeutung, dass die Schweißzangen in ihrem Kontaktbereich möglichst immer identische Berührung mit den Werkstücken haben und dadurch gleichbleibende Schweißungen ausführen können. Durch die Veränderungen der Schweißzangen in ihrem Kontaktbereich wie vorstehend beschrieben wird aber unweigerlich eine Veränderung der Schweißungen einhergehen, die möglichst zu vermeiden ist. Daher ist es schon seit langem bekannt, anstelle von massiven Schweißzangen aus dem vorstehend genannten Material Schweißzangen zu verwenden, bei denen im Bereich der Berührung mit den Werkstücken sogenannte Kappen aufgesetzt sind, die aus dem genannten Material bestehen und relativ leicht nach Erreichen einer nicht mehr zulässigen Länge bzw. Wandungsdicke ausgetauscht werden können, um die Reproduzierbarkeit, Zuverlässigkeit und Festigkeit der Schweißpunkte zu gewährleisten.
Derartige Kappen sind häufig näpfchenartige Hohlteile, die über einen entsprechenden Konus auf den Träger der Schweißzangen aufgesetzt werden und somit fest mit der Schweißzange, gleichzeitig aber lösbar verbunden sind. Das Wechseln der Kap pen ist ein relativ aufwändiger Vorgang, der darüber hinaus mit einer beträchtlichen Stillstandszeit der Schweißanlage einher geht und daher nur dann vorgenommen werden soll, wenn die Kappe nicht mehr innerhalb des zulässigen Toleranzbereichs liegt. Zur Vermeidung dieser übermäßigen Stillstandszeiten ist es bekannt, die Kappen statt sie auszuwechseln einer formgebenden Bearbeitung zu unterziehen, bei der die den Werkstücken nahen Bereiche der Kappe ähnlich wie bei einem Anspitzer eines Bleistiftes spanend nachbearbeitet werden und daher nach dieser Bearbeitung wieder die geforderten Toleranzen hinsichtlich der Form und der Oberfläche einhalten. Dieses Nachbearbeiten der Kappen erfolgt üblicherweise mit spanenden Werkzeugen, die durch eine Relativbewegung zwischen der Kappe und dem Werkzeug genau wie beim Anspitzer eines Bleistiftes die Oberfläche der Kappe definiert abtragen und dabei Verunreinigungen beseitigen sowie die Ausgangsgeometrie der Kappe in dem Bereich der Schweißpunkte wieder herstellen. Hierzu ist eine Vielzahl von Werkzeugen bekannt, die durch entsprechende Formgebung oder Zusammenwirken mehrerer entsprechender Werkzeuge die Geometrie der Schweißkappe wieder einstellen. Üblicherweise werden Werkzeuge eingesetzt, die als Schneidelatten mit oder ohne Radiusschneide ausgeführt sind.
Nachteilig an derartigen Einrichtungen ist es, dass mit der Wiederherstellung der Form der Schweißkappe ein deutlicher Verlust an Material der Schweißkappe einher geht, der im Bereich von mehreren Zehntel Millimetern bei jeder Bearbeitung liegt. Durch die Zerspanung geht damit relativ viel Material der Schweißkappe verloren, was dazu führt, dass nach einer relativ geringen Anzahl von Nachbearbeitungen der Schweißkappe der Bereich der Schweißkappe zu kurz wird, der den Schweißpunkten bei der Durchführung der Widerstandsschweißungen zugeordnet ist. Dies ist aber ebenfalls zu vermeiden, da dann ein Austreten von Kühlflüssigkeit erfolgen kann und muß daher sicher verhindert werden. Daher werden üblicherweise die Schweißkappen nach einer Zahl von zirka 5 bis 50 Nachbearbeitungen ausgetauscht, um dieses Austreten von Kühlflüssigkeit sicher vermeiden zu können. Durch dieses zwangsläufige Austauschen ist aber die Wirtschaftlichkeit entsprechender Schweißkappen nicht optimal, da nach dem Austauschen wieder eine neue Schweißkappe zu entsprechenden Kosten nachgerüstet werden muß.
Weiterhin problematisch an den bekannten Vorrichtungen zur Wiederherstellung der Form der Schweißkappen ist der recht komplizierte Aufbau derartiger Vorrichtungen aus einer Vielzahl von zu montierenden Teilen sowie entsprechend nicht zu vermeidenden Toleranzen und Passungen. So wird üblicherweise in einer Art Unterschale das Quermesser zum Bearbeiten des zentrumsnahen Bereiches sowie das Messer zum Bearbeiten des radialen Umfangsbereiches der Schweißkappe eingelegt und mit einer Art Deckel diese Messer durch Schrauben geklemmt. Hierauf kommt dann wieder ein Aufnahmekonus zum Positionieren der Schweißzange relativ zu den Messern. Sowohl das Montieren der Messer ist fehleranfällig als auch die genaue Positionierung relativ aufwändig einzustellen, so dass schon geringe Abweichungen der Position der Messer unzulässige Bearbeitungen der Schweißzangen hervorrufen können. Darüber hinaus ist das Austauschen der Messer zeitaufwändig und kompliziert und daher ebenfalls fehleranfällig.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine zerspanende Vorrichtung der gattungsgemäßen Art derart weiter zu entwickeln, dass die Wiederherstellung der Geometrie und der Oberfläche der Schweißkappen sicher gewährleistet ist, ohne dass ein zu hoher Abtrag an der Schweißkappe erfolgen muß und dadurch insgesamt die Wirtschaftlichkeit und Genauigkeit beim Nachbearbeiten der Schweißkappen wesentlich zu erhöhen.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 14 in Zusammenwirken mit den Merkmalen des zugehörigen Oberbegriffes. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung gemäß Anspruch 1 geht aus von einer Vorrichtung zur Formgebung von Schweißelektroden, insbesondere von Kappen für Punktschweißelektroden, aufweisend eine Halterung für mindestens ein Schneidmesser, das relativ bewegt zu der Schweißelektrode einen Teil der Oberfläche der Schweißelektrode spanend bearbeitet. Eine derartige Vorrichtung wird dadurch weiter entwickelt, dass die Halterung zumindest bereichsweise einteilig aus einem Materialabschnitt hergestellt ist und in den einteiligen Abschnitt eingearbeitete, geschlossene Formelemente für die paßgenaue Aufnahme des mindestens einen Schneidmessers sowie dessen Positionier- und Festlegungseinrichtungen aufweist. Durch die Anordnung der Formele mente für die paßgenaue Aufnahme des mindestens einen Schneidmessers ausschließlich in dem einteiligen Abschnitt ist es möglich, ohne aufwändige Montage der Einzelteile der Halterung sowie die damit einhergehenden Toleranzen und Positionierungsfehler bzw. die aufwändigen Einstellarbeiten das mindestens eine Schneidmesser paßgenau in die Halterung einzubringen und damit für die Bearbeitung der Schweißelektrode zu positionieren. Hierdurch wird zum einen der Vorgang der Montage wesentlich vereinfacht und verkürzt, zum anderen können durch die Eliminierung der Fehlermöglichkeiten keine Fehlmontagen mehr auftreten und die Genauigkeit der Positionierung des mindestens einen Schneidmessers und damit die Genauigkeit der Bearbeitung der Schweißelektrode lässt sich wesentlich erhöhen. Insbesondere auch der Austausch der Schneidmesser aufgrund von Verschleiß lässt sich wesentlich schneller bewerkstelligen und damit vereinfachen und kostengünstiger gestalten.
Von Vorteil ist es, wenn die Außenform der Halterung aus dem einteiligen Materialabschnitt durch spanabhebende Verfahren, insbesondere durch Drehen und/oder Fräsen herausgearbeitet ist. Derartige Bearbeitungen für die Außenform der Halterung sind erprobt und kostengünstig auszuführen.
Im Gegensatz hierzu ist es von Vorteil, wenn die geschlossenen Formelemente für die passgenaue Aufnahme des mindestens einen Schneidmessers sowie dessen Positionier- und Festlegungseinrichtungen durch materialabtragende Verfahren, insbesondere durch Erodierverfahren aus dem einteiligen Materialabschnitt herausgearbeitet sind. Durch derartige materialabtragende Verfahren, die üblicherweise in einer Aufspannung und damit ohne Fehler durch die mehrfache Neueinspannung der Werkstücke ausgeführt werden können, lassen sich die geschlossenen Formelemente besonders einfach, kostengünstig und hoch genau in die Halterung einbringen. Damit ist aber auch die Relativpositionierung der in die so hergestellten Formelemente einzubringenden Schneidmesser immer gleich bleibend hochgenau und reproduzierbar.
In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung ist es denkbar, dass ein Formelement für die Aufnahme eines den achsnahen Bereich der Schweißelektrode schneidenden, balkenartigen Schneidmessers eine prismatische, insbesondere eine rechteckige Grundform aufweist, die quer zur Mittenachse der Schweißelektrode durch die Halte rung verläuft. Eine derartige prismatische beziehungsweise rechteckige Grundform dient optimal zur Aufnahme des balkenförmigen, in seiner Grundform ebenfalls rechteckigen Schneidmessers, das sich im Bereich der Mittelachse der Schweißelektrode über einen wesentlichen Abschnitt des Durchmessers in der Halterung erstreckt und im Mittenbereich der Schweißelektrode deren Oberfläche bearbeitet. Damit stützt sich dieses Schneidmesser im wesentlichen auf seiner ganzen Länge in der Halterung vollflächig ab und kann daher die durch die Schweißelektrode aufgebrachten Kräfte gut in die Halterung einleiten.
Hierbei ist es weiterhin denkbar, dass ein weiteres Formelement für die Aufnahme eines Paßelementes vorgesehen ist, mit dem die Lage des balkenartigen Schneidmessers in der Halterung sicherbar ist. Ein derartiges Paßelement beispielsweise in Form eines Gewindestiftes oder insbesondere einer Madenschraube kann zum einen dazu genutzt werden, das balkenförmige Schneidmesser in der Halterung zu klemmen und gleichzeitig dafür sorgen, dass das balkenförmige Schneidmesser immer nur in der bestimmungsgemäßen Endlage in die Halterung eingebaut werden. Hierzu kann das Paßelement, das in eine Aufnahme in Form einer Querbohrung mit einem Gewinde aufgenommen sein kann, so ausgebildet werden, dass das Paßelement ein Gewindestift mit einem angespitzten Endbereich ist, der in der bestimmungsgemäßen Einbaulage des Schneidmessers in eine passende Vertiefung des Schneidmessers eintritt, wobei der Gewindestift eine derartige Länge aufweist, dass er bei nicht bestimmungsgemäßer Montage des Schneidmessers am Umfang der Halterung hervorsteht und den Einbau der Halterung in die Vorrichtung nicht zulässt. Damit wird aber bei einer nicht korrekten Montage des Schneidmessers zwangsläufig spätestens beim Einbau der Halterung in die Vorrichtung auffallen, dass das Paßelement unzulässig hervorsteht und daher das Schneidmesser nicht richtig montiert sein kann. Damit können aber Folgeschäden, die durch die falsche Montage des Schneidmessers hervorgerufen werden können, sicher vermieden werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass ein Formelement für die Aufnahme eines den radialen Bereich der Schweißelektrode schneidenden Schneidmessers eine runde Grundform aufweist, die außermittig quer zur Mittenachse der Schweißelektrode durch die Halterung verläuft. Ein derartiges Formelement kann dazu genutzt werden, dass in das runde Formelement ein bolzenartiges Lagerungs element für ein weiteres Schneidmesser klemmend einsteckbar ist. Das bolzenartige Lagerungselement dient hierbei dazu, dass das weitere Schneidmesser z. B. für das Bearbeiten des radialen Bereichs der Schweißelektrode in einer bestimmten Lage relativ zu der Halterung sicher gehalten ist und die auf das Schneidmesser einwirkenden Kräfte sicher in die Halterung abgeleitet werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Halterung für mindestens ein Schneidmesser zur Formgebung von Schweißelektroden, insbesondere auch eine Halterung gemäß Anspruch 1 für die Halterung von Kappen für Schweißelektroden, wobei das Schneidmesser relativ bewegt zu der Schweißelektrode einen Teil der Oberfläche der Schweißelektrode spanend bearbeitet. Eine derartige Halterung wird dadurch weiter entwickelt, dass das Schneidmesser für das Bearbeiten des radialen Bereichs der Schweißelektrode auf einem bolzenartigen Lagerungselement verkippbar gelagert ist, um sich an die genaue Form und Lage des zu bearbeitenden Abschnittes der Schweißelektrode anzulegen. Die verkippbare Lagerung kann dazu genutzt werden, dass sich das Schneidmesser quasi selbsttätig durch die Anpresskraft der Schweißelektrode derart ausrichtet, dass die Schneidkante des Schneidmessers quasi parallel zur tatsächlichen Oberflächenkontur der zu bearbeitenden Fläche der Schweißelektrode zu liegen kommt und die Oberflächenbearbeitung der Schweißelektrode nicht in einer dazu verdrehten Stellung erfolgt, durch die zwangsläufig zu viel Material der Schweißelektrode abgetragen werden muss, um alle Oberflächenabschnitte der Schweißelektrode sauber bearbeiten zu können. Damit erlaubt die kleine Verkippung des Schneidmessers, die vorteilhaft durch Anschläge begrenzt ist, an die Abschnitte des Schneidmessers sich anlegen, wenn der zulässige Verkippungswinkel erreicht ist, dass von der Oberfläche der Schweißzange nur so viel abgetragen wird, wie auch tatsächlich notwendig ist. Damit erhöht sich aber die Lebensdauer der Schweißelektroden deutlich und damit auch die Wirtschaftlichkeit der Erneuerung der Schweißelektroden.
Von Vorteil ist es hierbei, wenn die Anschläge durch Abschnitte der Halterung selbst gebildet sind, beispielsweise durch die Wandungen der Halterung. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Verkippung des Schneidmessers um bis zu 10° aus einer neutralen Mittellage in beide Richtungen bezogen auf die Lage der Kippachse möglich ist. Damit kann sich das im wesentlichen eine dreieckige Grundform aufweisende Schneidmesser in beiden Richtungen aus der neutralen Mittellage auslenken lassen und sich an die tatsächliche Oberflächenkontur der zu bearbeitenden Schweißelektrode anlegen.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und der erfindungsgemäßen Halterung zeigt die Zeichnung.
Es zeigen:
1 – eine perspektivische Ansicht einer Gestaltung eines Halteelementes gemäß dem Stand der Technik mit einem vielteiligen Aufbau,
2 – eine perspektivische Ansicht einer Halterung gemäß der vorliegenden Erfindung,
3a–3b – eine Halterung gemäß 2 in einer geschnittenen Seitenansicht mit verkippbarem Schneidmesser für die radiale Bearbeitung der Schweißelektroden,
4 – eine Darstellung der Halterung gemäß 3 mit oberhalb und unterhalb angeordneten Schweißelektroden,
5a–5c – Draufsicht und Seitenansichten der Halterung gemäß 2 mit daran angeordneten Formelementen zur Aufnahme von Schneidmessern und Paßelement,
In der 1 ist eine Vorrichtung 1 zur Formgebung von Schweißelektroden 8 sowie eine Halterung für mindestens ein Schneidmesser 3, 4 gemäß dem Stand der Technik dargestellt, die aus einer Vielzahl von einzelnen Teilen besteht, deren Montage aufwändig und fehleranfällig ist. Ohne ein tieferes Eingehen auf die Einzelteile der Vorrichtung 1 gemäß dem Stand der Technik sei allein darauf verwiesen, dass die Schneidmesser 3, 4 hierbei zwischen einem Unterteil 10, einem Klemmring 11 und einem Oberteil 13 mittels Klemmschrauben 12 in entsprechenden offenen Aussparungen 14 aufgenommen und gehaltert sind, wozu zum einen eine genaue Ausrichtung und Positionierung der Messer 3, 4 erforderlich ist und zum anderen die Klemmung in genau der ausgerichteten Position erfolgen muss, um eine einwandfreie Funktion der Vorrichtung 1 gewährleisten zu können.
Wie in den 2 bis 5 dargestellt, wird eine weiter entwickelte Vorrichtung 1 vorgeschlagen, bei der die notwendigen Montageoperationen zur Montage der Vorrichtung 1 deutlich reduziert und insbesondere die Ausrichtarbeiten zur genauen Positionierung der Schneidmesser 3, 4 stark vereinfacht werden können. Hierzu sind die Schneidmesser 3, 4 in noch näher beschriebener Weise in einer im wesentlichen einteiligen Halterung 2 aufgenommen, die alle zur Positionierung der Schneidmesser 3, 4 benötigten Funktionsflächen aufweist. In diese im wesentlichen aus einem einteiligen Werkstück gebildeten Halterung 2 sind Formelemente 15, 16 z. B. durch Erodieren ausgebildet worden, die zur Aufnahme des Schneidmessers 3 für die stirnseitige Bearbeitung der Schweißelektroden 8 sowie zur Aufnahme eines bolzenartigen Lagerungselementes 5 zur Lagerung des Schneidmessers 4 für die radiale Bearbeitung der Schweißelektroden 8 dienen. Diese Formelemente 15, 16 weisen eine passend zu dem bolzenartigen Lagerungselement 5 bzw. zu dem Schneidmesser 3 ausgeformten Querschnitt und derartige Maße auf, dass das bolzenartige Lagerungselement 5 bzw. das Schneidmesser 3 in diese Formelementen 15, 16 hinein passen.
Das Schneidmesser 3 für die stirnseitige Bearbeitung der Schweißelektroden 8 wird hierbei in das Formelement 16 eingesteckt und mit einem Passelement 19 in Form einer Madenschraube geklemmt, die in eine entsprechende Aufnahme 17 eingeschraubt wird. Die Aufnahme 17 verläuft hierfür senkrecht zur Mittenachse des Formelementes 16 und weist ein Gewinde auf. Das Paßelement 19 weist einseitig eine Spitze 21 auf, die in eine entsprechende Kerbe 20 des Schneidmessers 3 eingesteckt werden kann, wenn das Schneidmesser 3 in der bestimmungsgemäßen Endlage innerhalb des Formelementes 16 aufgenommen ist. Dann klemmt das Paßelement 19 das Schneidmesser 3 und legt gleichzeitig die Längsausrichtung des Schneidmessers 3 in dem Formelement 16 exakt so fest, dass die Schneide des Schneidmessers 3 an dem relativ zur Schweißelektrode 8 passenden Stelle zu liegen kommt. Gleichzeitig weist das Paßelement 19 eine derartige Länge auf, dass bei nicht bestimmungsgemäßer Lage des Schneidmessers 3 in dem Formelement 16, bei dem die Spitze 21 des Paßelementes 19 die Kerbe 20 nicht trifft (z. B. weil das Schneidmesser 3 falsch herum in das Formelement 16 eingesteckt worden ist), das der Spitze 21 gegenüberliegende Ende des Paßelementes 19 so am Umfang der Halterung 2 heraus steht, dass sich die Halterung 2 nicht in eine nicht weiter darge stellte Aufnahme an der Vorrichtung 1 einstecken lässt. Spätestens dann fällt auf, dass das Schneidmesser 3 nicht korrekt montiert sein kann, bevor Folgeschäden etwa an der Vorrichtung 1 oder den Schweißelektroden 8 auftreten können.
Insbesondere in den 3 und 4 ist am besten zu erkennen, dass die Halterung 2 auch dazu genutzt werden kann, den radialen Abtrag an den Schweißelektroden 8 bei der Bearbeitung der Schweißelektroden 8 zu optimieren. Hierzu ist das Schneidmesser 4 nicht starr wie bei der Vorrichtung 1 gemäß dem Stand der Technik in der Halterung 2 aufgenommen, sondern kann kleine Kippbewegungen ausführen. Erfahrungsgemäß verformen sich die Schweißelektroden 8 beim Schweißen nicht gleichmäßig an ihren zu bearbeitenden Flächen 9, sondern der Abtrag ist in einzelnen Bereichen ein wenig größer als in anderen Bereichen. Demgemäss muss bei einem starr angeordneten Schneidmesser 4 soviel Material abgetragen werden, bis alle Bereiche 9 der Schweißelektroden 8 wieder sauber sind. Kann sich hingegen das Schneidmesser 4 passend an die unterschiedlich geformte zu bearbeitende Fläche 9 anlegen, so wird eine gleichmäßigerer und gleichzeitig geringerer Abtrag der Oberfläche 9 erfolgen. Durch das Andrücken der Schweißelektroden 8 an die Anlageflächen 7 der Halterung und damit an die Schneide 22 des Schneidmessers 4 erfolgt diese Ausrichtung des Schneidmessers 4 automatisch.
Zur Realisierung der Verkippbarkeit des Schneidmessers 4 ist dieses auf einem in dem Formelement 15 angeordneten bolzenartigen Lagerungselement 5 mit Spiel in einem Querschlitz 18 verdrehbar gehalten, so dass wie insbesondere in der 3a zu erkennen das Schneidmesser 4 Kippbewegungen um den Winkel x herum ausführen kann. Die Verkippung des Schneidmessers 4 ist dabei durch die Anlage der Ecken des Schneidmessers 4 an Anschlagflächen 6 begrenzt, die sich aus der Gestaltung der Halterung 2 ergeben. Das Schneidmesser 4 ist dabei mit seiner den Anschlagflächen 6 zugeordneter Kante um den Betrag c von den Anschlagflächen 6 beabstandet und die Schneide 22 des Schneidmessers 4 ragt gleichzeitig um den Betrag y über die Anlageflächen 7 vor, so dass die Oberfläche 9 der Schweißelektroden 8 auf jeden Fall hinreichend bearbeitet wird.

1: Vorrichtung
2: Halterung
3: balkenförmiges Schneidmesser
4: Schneidmesser für radiale Bearbeitung
5: Bolzen für Lagerung Schneidmesser für radiale Bearbeitung
6: Anschlagfläche
7: Anlagefläche für Schweißelektrode
8: Schweißelektrode
9: zu bearbeitende Fläche Schweißelektrode
10: Unterteil
11: Klemmring
12: Klemmschrauben
13: Oberteil
14: offene Aussparungen für Schneidmesser
15: Formelement für Aufnahme Bolzen
16: Formelementen für Aufnahme balkenförmiges Schneidmesser
17: Aufnahme für Paßelement
18: Querschlitz für Schneidmesser für radiale Bearbeitung
19: Paßelement
20: Kerbe
21: Spitze
22: Schneide

Claims

Vorrichtung (1) zur Formgebung von Schweißelektroden (8), insbesondere von Kappen für Punktschweißelektroden (8), aufweisend eine Halterung (2) für mindestens ein Schneidmesser (3, 4), das relativ bewegt zu der Schweißelektrode (8) einen Teil der Oberfläche (9) der Schweißelektrode (8) spanend bearbeitet, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (2) zumindest bereichsweise einteilig aus einem Materialabschnitt hergestellt ist und in den einteiligen Abschnitt eingearbeitete, geschlossene Formelemente (15, 16) für die passgenaue Aufnahme des mindestens einen Schneidmessers (3, 4) sowie dessen Positionier- und Festlegungseinrichtungen (5, 19) aufweist.
Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenform der Halterung (2) aus dem einteiligen Materialabschnitt durch spanabhebende Verfahren, insbesondere durch Drehen und/oder Fräsen herausgearbeitet ist.
Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die geschlossenen Formelemente (15, 16) für die passgenaue Aufnahme des mindestens einen Schneidmessers (3, 4) sowie dessen Positionier- und Festlegungseinrichtungen (5, 19) durch materialabtragende Verfahren, insbesondere durch Erodierverfahren aus dem einteiligen Materialabschnitt herausgearbeitet sind.
Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Formelement (16) für die Aufnahme eines den achsnahen Bereich der Schweißelektrode (8) schneidenden, balkenartigen Schneidmessers (3) eine prismatische, insbesondere eine rechteckige Grundform aufweist, die quer zur Mittenachse der Schweißelektrode (8) durch die Halterung (2) verläuft.
Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Formelement (17) für die Aufnahme eines Paßelementes (19) vorgesehen ist, mit dem die Lage des balkenartigen Schneidmessers (3) in der Halterung (2) sicherbar ist.
Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Formelement (17) für die Aufnahme eines Paßelementes (19) eine Querbohrung mit einem Gewinde aufweist.
Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Paßelement (19) ein Gewindestift, insbesondere eine Madenschraube ist.
Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Paßelement (19) das balkenartige Schneidmesser (3) klemmt.
Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Paßelement (19) derart geformt ist und derart mit dem balkenartigen Schneidmesser (3) wechselwirkt, dass ein Einbau des balkenartigen Schneidmessers (3) nur in der bestimmungsgemäßen Endlage des Schneidmessers (3) möglich ist und bei falschem Einbau des Schneidmessers (3) ein Einbau der Halterung (2) in die Vorrichtung (1) nicht erfolgen kann.
Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Paßelement (19) ein Gewindestift mit einem angespitzten Endbereich (21) ist, der in der bestimmungsgemäßen Einbaulage des Schneidmessers (3) in eine pas sende Vertiefung (20) des Schneidmessers (3) eintritt, wobei der Gewindestift eine derartige Länge aufweist, dass er bei nicht bestimmungsgemäßer Montage des Schneidmessers (3) am Umfang der Halterung (2) hervorsteht und den Einbau der Halterung (2) in die Vorrichtung (1) nicht zulässt.
Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Formelement (15) für die Aufnahme eines den radialen Bereich der Schweißelektrode (8) schneidenden Schneidmessers (15) eine runde Grundform aufweist, die außermittig quer zur Mittenachse der Schweißelektrode (8) durch die Halterung (2) verläuft.
Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in das runde Formelement (15) ein bolzenartiges Lagerungselement (5) klemmend einsteckbar ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem bolzenartigen Lagerungselement (5) das Schneidmesser (4) für das Bearbeiten des radialen Bereichs (9) der Schweißelektrode (8) an der Halterung (2) sicherbar ist.
Halterung (2) für mindestens ein Schneidmesser (4) zur Formgebung von Schweißelektroden (8), insbesondere von Kappen für Punktschweißelektroden (8), wobei das Schneidmesser (4) relativ bewegt zu der Schweißelektrode (8) einen Teil der Oberfläche (9) der Schweißelektrode (8) spanend bearbeitet, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidmesser (4) für das Bearbeiten des radialen Bereichs (9) der Schweißelektrode (8) auf einem bolzenartigen Lagerungselement (5) verkippbar gehaltert ist, um sich an die genaue Form und Lage des zu bearbeitenden Abschnittes (9) der Schweißelektrode (8) anzulegen.
Halterung (2) gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkippbarkeit des Schneidmessers (4) durch Anschläge (6) begrenzt ist, an die Abschnitte des Schneidmessers (4) sich anlegen, wenn der zulässige Verkippungswinkel (x) erreicht ist.
Halterung (2) gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (6) durch Abschnitte der Halterung (2) selbst gebildet sind.
Halterung (2) gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkippung des Schneidmessers (4) um bis zu 10° aus einer neutralen Mittellage in beide Richtungen bezogen auf die Lage der Kippachse möglich ist.
Halterung (2) gemäß einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die verkippbare Halterung (2) des Schneidmessers (4) einen geringeren Abtrag des Materials der Schweißelektrode (8) bewirkt.
Halterung (2) gemäß einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidmesser (4) für das Bearbeiten des radialen Bereichs (9) der Schweißelektrode (8) eine im wesentlichen dreieckige Grundform aufweist, wobei in seinem Mittenbereich eine Bohrung für die Aufnahme des bolzenartigen Lagerungselementes (5) angeordnet ist.