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Bolzenschweissvorrichtung mit einem mit mehreren Klemmelementen versehenen
Bolzenhalter Die Erfindung betrifft häuptsächlich eine Halteeinrichtung ünd insbesondere
eine Bolzenschweissvorrichtung mit einem mit mehreren Klemmelementen versehenen
Bolzenhalter, welcher mittels Druckflüssigkeit zum Ergreifen eines Schweisszapfens
betätigt wird, der in einen derartigen Halter eingeführt wird und um einen solchen
Zapfen von dem Halter wiederku entfernen.
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Der erfindungsgemässe Zapfenhalter ist insbesondere als Teil einer
Schweissvorrichtung zu verwenden, um Schweisszapfen während deren Anschweissens
am Werkstück zu halten, Der Schweisszapfenhalter besteht aus einer in einem Halteglied
angeordneten Spannzange mit einer um die Spannzange angeordneten drehbaren Hülse
und einem im Abstand von der Wandung angeordneten Halteglied zur Aufnahme einer
drucksicheren Flüssigkeitskammer. Die Einleitung von Flüssigkeitsdruck in die Kammer
bewirkt ein Zusammenziehen der Hülse und drückt die Greifer der Spannzange infolge
ihrer Schlitze gegen einen in der Spannzange angeordneten Schweisszapfens Der Flüssigkeitsdruck
übt eine gleichmässige Kraft um die Spannzange herum aus, so dass ihre Greifer nach
innen im wesentlichen in gleichen Abständen gedrückt werden, um einen sicheren mechanischen
und elektrischen Kontakt mit dem Schweisszapfen herzustellen. Bei herkömmlichen
auf mechanischen oder Federdruck beruhenden Zapfenhaltern bildet der elektrische
Kontakt nicht immer einen Widerstand, der genügend niedrig liegt, um eine Erhitzung
infolge des Schweiss-
Stromflusses durch den Halter und den Schweisszapfen
zu verhüten. Das Ergebnis besteht darin, dass die Halter schnell abgenutzt
werden. Dieser Nachteil wird durch die Erfindung weitgehenst überwunden und zwar
infolge eines gleichmässigeren elektrischen Kontaktes, welcher erfindungsgemäss
durch Hydraulikdruck erzeugt wird. Zudem ist der erfindungsgemässe Schweisszapfenhalter
ausserordentlich einfach gebaut, kostensparend herzustellen und zeigt eine wirtschaftliche
Arbeitsweise. Diese vereinfachte Bauweise gestattet ein Laden .der Spannzange von
Hand oder automatisch mit Schweisszapfen, welche entweder von vorn oder von hinten
in die Spannzange eingeführt werden. Ein anderer Vorteil des erfindungsgemässen
Zapfenhalters besteht darin, dass er leichter geladen und entladen werden kann und
zwar infolge verringerter Reibung zwischen dem Zapfen und der Spannzange während
des Einführens und des Auswerfens desselben.
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Es ist daher ein Ziel der Erfindung, eine verbesserte Halteeinrichtung
'zu schaffen.
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Fn weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaltng eines verbesserten
Zapfenhalters, welcher mittels Druckflüssigkeit betätigt wird.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines verbesserten
Schweisszapfenhalters, wobei Druckflüssigkeit in Anwendung gebracht wird, um einen
besseren mechanischen_und elektrischen Kontakt zwischen dem Schweisszapfen und der
Zapfenhaltereinrichtung zu erzeugen.
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Ein zusätzlicher Erfindungszweck ist es, einen verbesserten Schwei#aszapfenhalter
vereinfachter Bauart zu schaffen, der das Laden von Scheweisszapfen von vorn oder
von hinten durch die in derartigen Haltern verwendete Spannzange ermöglicht.
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Ein darüberhinausgehendes Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung
eines
Schweisszapfenhalters, der mit Druckflüssigkeit arbeitet um einen gleichmässigen
elektrishen Kontakt zwischen den Schweisszapfen und der Spannzange eines derartigen
Halters herzustellen,um eine grössere-Lebensdauer bei derartigen Spannzangen zu
erzielen. Noch ein. Ziel der Erfindung ist in der Schaffung eines verbesserten Schweisszapfenhalters
zu erblicken, der kostensparend hergestellt werden kann und wirtschaftlich in der
Arbeitsweise ist und der leichter geladen und entladen werden kann.
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Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung werden in der nachfolgenden
Beschreibung bestimmter Ausführungsbeispiele offenbart, worin erfindungsgemässe
Ausführungsbeispiele an Hand einer Zeichnung näher erläutert werden.
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Es sind veranschaulicht in:'
| Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemässen Schweisszapfen- |
| halters von vorn, |
| Fig. 2 ein Horizontalschnitt nach 2 - 2 der Figur 1 geschnit- |
| ten, wobei eine Art eines Schweisszapfenanschalges ver- |
| anschaulicht ist, welcher bei Einführung des Schweiss- |
| zapfens von vorn verwendet wird und |
| Fig. 3 ein Längsschnitt ähnlich der Figur 2, wobei die zusätz- |
| liche zum Laden der Zapfen durch das hintere Ende eines |
| erfindungsgemässen Zapfenhalters erforderliche VDrrich- |
| tung veranschaulicht ist. |
Wie in den Figuren 1 und 2 veranschaulicht ist, besteht der erfindungsgemässe Schweisszapfenhalter
aus einer Spannzange 10 in Form einer hohlen zylindrishen Hülse mit Längsschlitzen,
wodurch vier identische federnde Greifer 12 gebildet werden, welche die 4ba.nnzangengreifer
bilden, während das hintere Ende der Zange mit einer Ringnut 14 in der Aussenfläche
der Spannzange ausgerüstet ist. Die Spannzange 10 ist im Halter 16 mittels eines
Schraubensatzes 18 befestigt,
welcher in entsprechende Gewindebohrungen
in dem Halter seitlich eingeschraubt ist, wobei die Schrauben mit der Ringnut 14
in der Spannzange in Eingriff stehen. Das hintere Ende der Spannzange ist innerhalb
des Halters in der Ihe einer nach innen ausgebildeten ringförmigen Schulter 20 des
Halters angeordnet, in . welcheF1 die Schrauben liegen. Der Halter 16 ist an einer
Welle 22 mittels eines Paares von Schrauben 23 befestigt, welche auf gegenüberliegenden
Seiten des hinteren Endes des Halters in Eingriff mit der Welle stehen. Auf diese
Weise werden die Spannzange 10 und der Spannzangenhalter 16 zusammen mit der Welle
22 auf das nicht dargestellte Werkstück zu und von ihm weg bewegt.
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Ein Anschlag 24 ist innerhalb des Halters 16 der Figur 2 mit einem
ringförmigen nach aussen ausgebildeten Flansch am hinteren Ende des Anschlages in
Eingriff mit einem Schulterteil 20 des Halters und am hinteren Ende der Spannzange
10 vorgesehen, welches als Bezugsfläche zur genauen Lageeinstellung des Vorderteils
des Anschlages in Bezug auf die Spannzange und den Halter dient. Wenn ein mit einem
Flansch ausgerüsteter Schweisszapfen 26 in das vordere Ende der Spannzange 10 eingeführt
wird, greift das hintere Ende des Zapfens in das vordere Ende des Anschlaggliedes
24 zwecks Positionierung des Zapfens innerhalb der Spannzange ein, so dass die Schweissspitze
an der Vorderseite des Zapfens aus der Spannzange herausragt. Auf diese Weise kann
der erfindungsgemässe Zapfenhalter zur Aufnahme verschiedener Schweisszapfenlängen
ganz einfach dadurch ungerüstet werden, dass der Anschlag 24 mit verschiedenen Längen
von Anschlaggliedern ausgerüstet wird. Es soll bemerkt werden,dass das Anschlagglied
24 vollständig von dem vorderen in Figur 2 veranschaulichten Halter abgenommen werden
kann, wenn mit Flanschen versehene Schweisszapfen benutzt werden, ereil der nach
aussen gerichtete ringförmige flansch in der Nähe der Zapfenspitze als Anschlagfläche
zur Positionierung des Zapfens in der Spannzange 10 mittels Eingriff im vorcwen
Ende der Spannzange wirken kann. 111s eine Alternative kann eine nicht dargestellte
Hülse zur Abdeckung über der Aussenseite des vorderen Endes der Spannhülse und des,
4,nnhalters
16 angeordnet sein. Daher ist das Anschlagglied 24 im vorderen Teil des Halters
wesentlich, wenn Scheßstifte ohne einen Flansch, wie in Figur 3 dargestellt, Verwendung
finden.
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Die in Figur 2 veranschaulichtbn Greiferfinger 12 der Spannzange 10
werden gegen die Aussenfläche des Schweißzapfens 26 mittels Druckflüssigkeit in
einer Weise gepresst, wie das im Nachfolgenden noch näher beschrieben wird, um den
Zapfen in der Spannzange zu halten und um einen guten elektrischen Kontakt zu erzielen.
Das Hälteglied 16 ist mit einer zylindrischen Ausnehmung 28 ausgerüstet, in die
ein Teil der Greiferfinger 12 und des hinteren Endes der Spannzange durch eine Öffnung
im vorderen Ende des Haltergliedes hineinragt, welches mit einem nach innen gerichteten
Flanschteil 30 eines derartigen Haltegliedes ummantelt wird. Eine Dichthülse 32
aus Kunststoff oder Gummi, beispielsweise Neopreis oder einem anderen nachgiebigen
#,laterial ist um die Spannzange 10 innerhalb der Ausnehmung 28 angeordnet. Diese
zylindrische Dichthülse ist mit einem Paar ringförmiger nach aussen ausgebildeter
Flanschteile 34 und 36 an den entsprechenden vorderen Enden ausgestattet. Der vordere
Flanschteil 34 der Dichthülse tritt mit der Innenfläche des Flansches 30 am vorderen
Ende des Haltegliedes 16 in Kortakt, während der hintere Flanschteil 36 der Dichthülse
in die Innenfläche der Schulter 20 ehes derartigen Haltegliedes eingreift. Auf diese
Weise bildet die Hülse 32 eine Kammer mit dem Halteglied zwischen der Spannzange
und dem Halteglied.
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Eine Öffnung 38 durchdringt die Wandung des Halters 16 und liegt in
der inneren Ausnehmung 28 in einer Lage zwischen den Endflan-_ sehen 34 und 36 der
Didthülse, so dass sie mit der Kammer eine Verbindung herstellt. Eine Luftleitung
ist in diese Öffnung eingeschraubt. Diese Luftleitung 40 kann in Form eines Ptlhrenwinkels
ausgebildet sein, dessen Aussenende an einen Luftschlauch 42 angeschlossen ist,
der Druckluft von einer nicht dargestellten geeigneten Luftdruckquelle aus zuführt.
Wenn die Luft durch den Sch)4U* 42 und die Öffnung 38 in die Ausnehmung 28 innerhalb
des Halters .16
hineingedrückt wird, bewirkt ein Druckanstieg innerhalb
der Ausnehmung, dass die Flanschteile 34 und 36 der elastischen Dichthülse 32 gegen
den Flansch 30 und die Schulter 20 des Halters gedrückt wird, damit eine luftdichte
Kammer zwischen dem Halter 16 und der Spannzange 10 gebildet ist. Da die Dichthülse
32 federnd ausgebildet ist, dehnt sich diese luftdichte Kammer entsprechend dem
Druckanstieg aus und drückt die Greiferfinger 12 der Spannzange 10 nach innen gegen
die Aussenfläche des Schweisszapfens. Die Greiferfinger 12 sind mit vergrösserten
Teilen in der Nähe des vorderen Endes der Greiferzange ausgestattet, welche eine
Tragfläche 44 an der Innenseite der Zange bilden, die in Kontakt mit dem Schweisszapfen
26 steht. Um indessen die Greiferfinger 12 mit einer maximalen Federung auszustatten,
so dass sie-mittels der Druckluft leicht verformt werden, sind die Nuten 46 in den
Fingern vom vorderen Ende der Spannzange 10 in eine Lage in der Nähe des hinteren
Endes der Spannzange unweit des Flanschteils 36 der Dichthülse geführt. Der Anschlag
24 ist mit einem vorderenTeil 48 mit verringertem Durchmesser ausgerüstet, um einen
Abstand zwischen diesem vorderen Teil und den Greiferfingern 12 herzustellen, damit
eine nach innen gerichtete Bewegung der Greiferfinger infolge des erhöhten Luftdrucks
möglich ist.
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Figur 3 zeigt eine andere erfindungsgemässe Ausführungsform des Schweisszapf
enhalters, welche ähnlich der in Figur 2 veranschaulichten ist, so dass nur die
Unterschiede zwischen diesen beiden Ausführungsformen im nachfolgenden beschrieben
werden. Der Zapfenhalter wird mittels einer zylindrischen Kolbenstange 60
von hinten geladen, der in seinerzurückgezogenen Lage veranschaulicht ist, wobei
er in einer im hinteren mittels Schrauben 23 befestigten Teil des Halters 16 innerhalb
diner Hohlwelle 52 gleitet. Ein tafelförmiges Führungsglied 54 ist in das hintereEnde
der Spannzange an Stelle des Anschlages 24 der Figur 2 eingeführt. Dieses Führungsteil
weist einen ringförmigen nach aussen ausgebildeten Flansch 56
am
hinteren Ende auf, welcher zwischen dem hinteren Ende der Spannzange 10 und dem
Vorderende der Welle in Kontakt mit dem Schulterteil 20 des Halters 16 gehalten
wird. Im hinteren Ende des Führungsteils 54 ist eine konische Öffnung durch den
Flansch 56 angeordnet, um den DurcYWng des flanschlosen Schweißzapfens 58 von innerhalb
der Hohlwelle 52 durch das Führungsteil 54 in die Spannzange 10 zu gestatten, wo
sie mittels der Tragflächen 44 der Greiferfinger 12 gehalten werden. Der Schweisszapfen
58 wird in die Hohlwelle 52 durch eine Seitenöffnung in der Welle mittels einer
Zuführröhre 60 eingeführt, welcherin geeigneter Weise in einem bezüglich der Seite
der Weile ausgebildetenWinkel angeordnet ist. Nachdem die Schweisszapfen ordnungsgemäss
eingeführt worden sind, können sie zunäohst infolge ihrer Schewerkraft durch die
Zuführröhre 60 in die Hohlwelle 52 fallen.
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Die Kolbenstange 50 kann mittels eines nicht dargestellten hydraulischen
Zylinders betätigt werden, sodass sie sich um einen bestimmten Betrag nach unten
in Richtung des Pfeiles 51 in Kontakt mit dem hinteren Ende des Schweisszapfens
58 bewegt und den Zapfen durch das Führungsteil 54 in den hinteren Teil der Spannzange
10 stösst. Es soll bemalet werden, dass die Kolbenstange 50 mit einem vorderen Teil
62 mit verringertem Durchmesser 62 ausgestattet ist, welche in das Führungsteil
54 hineinpasst und dessen Endfläche als Anschlag zur genauen Positionierung des
Schweisszapfens 58 in der Spannzange 10 dient. Daher muss die Länge des vorderen
Teiles 62 der Kolbenstange 50 daduch variiert werden, dass sie gegen Kolbenstangen
mit verschiedener Länge ausgewechselt werden kann, um sich verschiedenen Schweisszapfenlängen
a'upassen, wenn die Kolbenstange jedesmal um den gleichen Betrag nach unten getrieben
werden soll. Indessen ist es, auch möglich, die Verschiebung der Kolbenstange 50
zu variieren, um verschiedene Scheweisszapfenlägen zu kompensieren. Es soll bemerkt
werden, dass das vordere Ende 64 des Führungsgliedes 54 mit einer reduzierten Wandstärke
ausgerüstet ist, . um einen Abstand des Führungsteiles von den Greiferfingern 12
der 4a-nnzange herzustellen, so dass die Greiferfinger nach innen gedreht
werden,
wenn die Dichthülse 32 durch denSchlauch 42 mit Druckluft beaufschlagt wird.
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In einer erfindungsgemässenAusführungsform des Zapfenhalters bildet
die Dichthülse 32 eine luftdidzte Kammer zwischen der Spannzange 10 und,dem'HIalter
16, so dass, wenn Luft über den Shlauch.42 in diese Kammer geleitet wird, ein gleichmäa.ger
Druck auf. die Innenfläche der Kammer einschliesslich der nachgiebigen Hülse 32
ausgeübt wird. Dieser Drück bewirkt eine gleichmässige Kraft auf die Greiferfinger
12 der Spannzange,da diese Finger im wesentlichen die-gleichen Oberflächenzonen
bilden. Auf diese Weise erzeugt der Flüssigkeitsdruck einen ausserordentlich guten
elektrischen und mechanischen Kontakt zkischen den Tragflächen 44 der Greiferfinger
12 und dem Schweisszapfen, weil diese Finger im wesentlichen die. gleiche Stärke
und Federcharakteristik aufweisen und nach innen im wesentlichen in gleichen Abständen
voneinander infolge der resultierenden Kraft gedrückt werden. Wie bereits zuvor
erwähnt worden ist, ist ein guter gleichmässiger elektrischer Kortakt wesentlich,
wenn die Spannzange 10 eine lange lebensdauer.zeJipn soll, und wenn der Schweisszapfen
am Werkstück ordnungsgemäss angeschweisst werden soll.
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Es ist für den Fachmann offenbar, dass verschiedene ins Einzelne gehende
Abwandlungen der oben beschriebenen erfindungsgemässen Ausführungsbeispiele geschaffen
werden können. Beispielsweise können andere Arten von Flüssigkeiten zur Ausübung
des Drucks auf die Hülse 32 zur Anwendung gelangen, einschliesslich soleherwie öl
und an-