DE19942390A1

DE19942390A1 - Kniehebelschweisszange zur Verwendung im Karosseriebau

Info

Publication number: DE19942390A1
Application number: DE1999142390
Authority: DE
Inventors: Josef-Gerhard Tuenkers
Original assignee: Tuenkers Maschinenbau GmbH
Current assignee: Tuenkers Maschinenbau GmbH
Priority date: 1999-09-06
Filing date: 1999-09-06
Publication date: 2001-08-16
Also published as: DE29924408U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine neuartige Schweißvorrichtung in Form einer Kniehebelschweißzange, bei der die Mechanik, die Elektrik und die Elektronik sowie etwaige Leitungen kompakt und gekapselt, somit geschützt angeordnet sind. Die Elektroden sind zum Beispiel um mindestens 90 DEG voneinander wegschwenkbar, so daß eine gute Be- und Entlademöglichkeit für die miteinander zu verschweißenden Bauteile gegeben ist. Die Kniehebelschweißzange ermöglicht es, die Elektroden zunächst sanft und praktisch stoßfrei auf die Bauteile aufzusetzen, diese aber dann mit hohem Schweißdruck miteinander zu verbinden; sie eignet sich besonders zum Einsatz im Karosseriebau der Kfz-Industrie.

Description

Gattung

Die Erfindung betrifft eine Kniehebelschweißzange zur Verwendung im Karos seriebau der Kfz-Industrie.

Stand der Technik

Die gebräuchlichen Schweißvorrichtungen bieten unter den oftmals beengten Raumverhältnissen, aber auch wegen der komplizierten Handhabung, Schwie rigkeiten beim Verschweißen von Karosserieblechen, die im Karosseriebau der Kfz-Industrie verwendet werden sollen. Aus diesem Grunde werden oftmals relativ komplizierte Vorrichtungen gebaut, um Schweißelektroden zu den Schweißpunkten hinzuführen und wieder zu entfernen. Da die Konturen von Karosserieblechen je nach Pkw-Typ oftmals recht kompliziert gestaltet sind, müssen auch die Schweißelektroden an diesen Konturen vorbeibewegt wer den. Dies führt dazu, daß Hilfsvorrichtungen gebaut werden müssen, die oft ein Mehrfaches der gesamten Investitionskosten der eigentlichen Schweißvorrich tung erfordern. Dabei müssen oft Bewegungen in verschiedenen Ebenen, beispielsweise horizontale Hubbewegungen durchgeführt werden, was relativ komplizierte Hilfsvorrichtungen mit verschiedenen motorischen Antrieben und Folgesteuerungen beinhaltet. Die Investitionskosten für solche Hilfsvorrichtungen sind entsprechend hoch, ganz abgesehen davon, daß auch die Nebenzeiten, die für das Bewegen der Schweißelektroden gebraucht wer den - betrachtet zum eigentlichen Schweißvorgang -, unverhältnismäßig hoch sind.

Vorbekannt sind zum Beispiel C-förmige Schweißzangen, die zu den miteinan der zu verschweißenden flächigen Bauteilen, insbesondere Blechen, transpor tiert werden.

Bekannt sind weiterhin auch zangenförmige Gebilde, die an dem einen Ende jeweils eine Schweißelektrode aufweisen und an dem anderen Ende über ein Kniehebelgelenk miteinander verbunden sind, das die Hebel der Schweißzange motorisch bewegt, um die Schweißelektroden aufeinander zu und wieder voneinander weg bewegen zu können. Hierbei handelt es sich um relativ un handliche, sperrige Gebilde.

Beim Schweißen von Karosserieblechen müssen darüber hinaus oftmals eine Vielzahl von Schweißpunkten in schneller Folge hinter- und/oder nebeneinan der gesetzt werden, was ein taktweises Vor- und Rückbewegen der Schweiß elektroden zur Folge hat.

Bei den bekannten Schweißvorrichtungen unterscheidet man darüber hinaus auch zwischen sogenannten Maschinenschweißzangen, die stationär sind und auf dem Boden oder einem Fundament angeordnet sind und in der Regel nur einen Schweißpunkt herstellen. Die Herstellung von zahlreichen Schweiß punkten in rascher Folge ist mit solchen Maschinenschweißzangen in der Re gel nicht möglich. Außerdem lassen sich die Elektroden zumeist nicht weit ge nug voneinander entfernen, um, gewisse Konturen der miteinander zu ver schweißenden Karosseriebleche oder dergleichen überwinden zu können.

Vorbekannt sind auch sogenannte Roboterschweißzangen, mit denen zumeist eine Vielzahl von Schweißpunkten in rascher Folge herstellbar sind. Roboter schweißzangen sind in der Regel einem Roboterarm zugeordnet.

Des weiteren sind sogenannte Ständerschweißzangen vorbekannt, die zumeist ortsunbeweglich sind und zu denen die miteinander zu verschweißenden Bau teile hinbewegt werden.

Zum Stand der Technik gehören ganz allgemein auch sogenannte Kniehe belspannvorrichtungen, die in mannigfaltigen Konstruktionen vorbekannt sind und die besonders im Karosseriebau der Kfz-Industrie zur Anwendung gelan gen. Sie bestehen in der Regel aus einem Spannkopf und einem sich daran an schließenden Gehäuse, in dem der motorische Antrieb, zum Beispiel ein ab wechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck, insbesondere durch Luftdruck, zu beaufschlagender Kolben längsverschieblich und dichtend geführt ist, der mit einer Kolbenstange axial das Gehäuse und den sich daran anschließenden Spannkopf durchgreift. Mit dem freien, dem Kolben abgewandten Ende ist, über eine Schwenkachse ein Kniehebelgelenk verbunden, dem ein Spannarm zu geordnet ist. Außerdem ist an dem Spannkopf in der Regel ein als Kiefer be zeichnetes Widerlager angeordnet. Spannarm und Kiefer sind geeignete Vor richtungsteile, zum Beispiel Werkzeuge, durch Anschrauben zuzuordnen. Zwi schen dem Spannarm und dem Kiefer werden die zu haltenden Werkstücke, zum Beispiel Bleche im Karosseriebau der Kfz-Industrie, eingespannt, um sie miteinander zu verbinden, zum Beispiel durch Clinchen oder durch Schweißen - G 91 04 532 U1, DE-AS 22 22 686, EP 0 778 107 A1.

Bei einer anderen Konstruktion ist in dem sich an dem Spannkopf anschließen den Gehäuse ein als Elektromotor ausgebildeter Antrieb vorgesehen, der koa xial zu dem Gehäuse angeordnet ist und mit einer Hohlwelle versehen ist, die mit einer Gewindemutter getrieblich verbunden ist, die ihrerseits eine Schraub spindel antreibt, die das axial verstellbare Teil bildet, wobei die Schraubspindel in die Hohlwelle eintaucht. Es ist auch möglich, daß ein Elektromotor über eine Welle ein Ritzel antreibt, das mit einem Zahnrad kämmt, das eine Innenver zahnung aufweist, die eine Schraubspindel antreibt, die das axial verstellbare Teil bildet. Das axial verstellbare Teil kann auch als Kugelgewindetrieb bzw. als Kugelgewindespindel ausgebildet sein - DE 36 13 644 C2.

Alles in allem kranken die insbesondere zum Verschweißen von Karosserieble chen im Kfz-Bau eingesetzten vorbekannten Schweißvorrichtungen unter ande rem daran, daß sie entweder zu groß und zu sperrig sind und deshalb in vielen Fällen wegen der beengten Raumverhältnisse schwer eingesetzt werden kön nen, oder aber nicht in der Lage sind, die Konturen von Karosserieblechen, Vorrichtungsteilen und dergleichen zu überwinden, da sich ihre Schweißelektroden nicht weit genug voneinander wegbewegen lassen. Des weiteren sind die vorbekannten Schweißvorrichtungen oftmals ungeschützt gegen Schweißspritzer und Feuchtigkeit. Oftmals führt man auch sogenannte Rob-CAD-Analysen (Roboter-Simulations-Analysen) durch, um festzustellen, ob sich mit einer bestimmten Schweißvorrichtung die Konturen von Karosserieblechen umfahren lassen. Ganz abgesehen davon, daß solche Rob- CAD-Analysen kostspielig und umständlich sind, berücksichtigen sie dennoch nicht, daß in der Praxis oftmals Schläuche und ganze Bündel von Kabeln zusätzliche Störkonturen darstellen, so daß sich trotz sorgfältigster Auswertung solcher Simulationsprogramme in der Praxis Schwierigkeiten durch derartige Schläuche und Kabel ergeben können.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Typ von Schweiß vorrichtung zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie zu schaffen, der unter relativ beengten Raumverhältnissen eingesetzt werden kann, die in der Regel vorkommenden Konturen beim Verschweißen von Karosserieble chen problemlos überwindet und keine teuren Hilfsvorrichtungen (Dreh-, Li near- oder Schwenkeinheiten = Hilfsvorrichtungen) benötigt, die die Schweißelektroden zum eigentlichen Einsatzort bewegen und davon entfernen sollen. Darüber hinaus soll die angestrebte neue Schweißvorrichtung geschützt gegen Schweißspritzer und die üblicherweise in Fertigungsanlagen des Karos seriebaus auftretenden Flüssigkeiten und Verschmutzungen sein.

Lösung

Die Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst.

Einige Vorteile

Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird eine gekap selte Kniehebelschweißzange vorgeschlagen, bei der prinzipiell von der Kon struktion vorbekannter Kniehebelspannvorrichtungen der Kfz-Industrie Ge brauch gemacht wird. Auf diese Weise ist es möglich, mit dem eigentlichen Spannarm eine Schweißelektrode und mit dem gegenüberliegenden Kiefer eine andere Schweißelektrode zu verbinden, die dann mit hohem Druck die mitein ander zu verbindenden flächigen Bauteile, insbesondere Karosseriebleche, zwischen sich ergreifen und durch Punktschweißen miteinander verbinden. Dabei können zum Beispiel Schweißkräfte in der Größenordnung von 1 bis 10 kN, vorzugsweise 2 bis 4 kN, verwendet werden. Die hohe Schweißkraft läßt sich unproblematisch durch die Kniehebelgelenkautomatik mit anfänglich sanftem Druck aufbringen, das heißt die Elektroden setzen nicht schlagartig auf die Bauteile auf. Dabei hat man es in der Hand, bei Ausgestaltung des Linear motors als Kolben-Zylinder-Einheit die üblicherweise im Kfz-Bau verwendete Druckluft einzusetzen, und zwar bevorzugt nur etwa 6 bar, so daß ein Hoch drucknetz überflüssig ist.

Je nach den vorliegenden Raumverhältnissen kann man außerdem Kolben-Zy linder-Einheiten unterschiedlicher Querschnittsform wählen, zum Beispiel statt eines runden einen im Querschnitt etwas rechteckförmig ausgebildeten Zylin der (sogenannter Flachovalzylinder), der an seinen Schmalseiten durch Über gangsradien in die Schmalseiten und in die Längsseiten des Zylinders über geht. Der Kolben ist entsprechend angepaßt.

Die gesamte Mechanik der Kniehebelschweißzange läßt sich sehr vorteilhaft dadurch gegen Staub, Feuchtigkeit und Schweißspritzer schützen, daß die Kniehebelmechanik und die Kolbenstange selbst im Spannkopf und/oder in dem Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit angeordnet ist. Aber nicht nur die Mechanik, sondern auch die Elektrik bzw. Elektronik lassen sich dank voll ge kapselter Gehäuse sicher schützen. Der Spannarm und dessen Lagerung und gegebenenfalls eine Verstellautomatik für den Kiefer lassen sich gleichfalls ge schützt in Gehäuseabschnitten anordnen, so daß sich eine sehr kompakte, als einheitliches Bauteil zu handhabende Kniehebelschweißzange ergibt. Eine sol che Kniehebelschweißzange läßt sich an allen Orten einsetzen, an denen man bisher auch Kniehebelspannvorrichtungen im Kfz-Bau eingesetzt hat, aber auch dort, wo vorbekannte Konstruktionen scheiterten.

Ein besonderer Vorteil ist darin zu sehen, daß man es durch Ausbildung einer Schweißvorrichtung als Kniehebelschweißzange in der Hand hat, den Schwenkwinkel des eigentlichen Spannarms mindestens bis 90° oder größer zu gestalten, so daß sich die mit dem Spannarm verbundene Elektrode sehr weit von der dem Kiefer zugeordneten Elektrode wegbewegen läßt. Auf diese Weise sind auch sperrige Konturen zu überwinden, so daß die Kniehebel schweißzange gemäß der Erfindung auch dort eingesetzt werden kann, wo bisherige Schweißvorrichtungen versagten, also besonders bei stationären Schweißzangen. Durch den weiten Öffnungswinkel des Spannarmes ergibt sich eine freie, praktisch vertikale Bauteilentnahme, so daß eine zusätzliche Aus schwenkeinheit oder sonstige Hilfsvorrichtungen entfallen.

Eine erfindungsgemäße Schweißzange läßt sich sowohl als Maschinen schweißzange wie auch als Ständerschweißzange oder Roboterschweißzange einsetzen.

Zusammenfassend ergeben sich folgende wesentliche Vorteile:

a) Maschinenschweißzange
- - vollgekapseltes System, kein Einfluß von Schmutz- und Schweiß spritzern auf Lager und andere Funktionsbauteile
- - Abfrage in Kassettentechnik (revolutionär bei Schweißzangen)
- - bis zu 90° öffnender Schwenkarm, Bauteil kann vertikal entnommen werden ohne eine zusätzliche Verfahrbewegung
- - kein 12 bar Druckluftnetz erforderlich, da die erforderliche Schweiß kraft durch eine mechanische Kniehebelübersetzung erreicht wird, konventionelle 6 bar Druckluftversorgung ist ausreichend
- - Flachzylinder schafft flaches Anbauprofil in den Stationen
- - Kniehebelmechanik mit Kurvenmechanik für konstante Schweißkraft bei zunehmenden Elektrodenverschleiß
- - Elektrodenverschleißanzeige, sobald integrierte Endlagenschalter Verschleißgrenze anzeigt
b) Roboterschweißzange
ebenfalls basierend auf den Grundprinzipien der Maschinenschweiß zange, jedoch durch folgende zusätzliche Merkmale gekennzeichnet:
- - Schwenkkonsole mit integriertem Transformatorkäfig
- - zentraler Ausgleichzylinder voll gekapselt, im Zylinderboden des An triebszylinders integriert komplettes System mit integrierter Abfrage, kein "Kabelsalat"
- - beide Zylinder, Antriebszylinder und Ausgleichszylinder über eine gemeinsame Ventilplatte angesteuert
- - Gehäuse aus Vollaluminium, hartcoatiert und damit geringes Ge wicht und sicher geschützt gegen Schweißspritzer
c) Ständerschweißzange
Im wesentlichen wie a).
d) Option Spannfunktion
- - gleichzeitiges Spannen und Schweißen durch Spannstifte oder Konturstücke, die rechts und links der Schweißelektrode positioniert sind; federgestütztes System, das auch bei Konturveränderungen und Elektrodenverschleiß sich den Gegebenheiten anpaßt

Weitere erfinderische Ausführungsformen

In den Patentansprüchen 2 bis 42 sind weitere erfinderische Ausführungsfor men beschrieben.

Bei Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2 können die empfindlichen Bau teile in dem aus zwei Hälften bestehenden, fugendicht abschließenden Spannkopf und/oder in dem in der Regel als Zylinder ausgebildeten Gehäuse für den motorischen Antrieb, zum Beispiel etwaige Steuer- und Abfragevor richtungen gegen Schweißspritzer, Flüssigkeit und Staub gekapselt angeordnet sein.

Beim Herstellen mehrerer Schweißpunkte neben- oder hintereinander ist es an sich nicht erforderlich, die Schweißelektroden den vollen Hub ausführen zu las sen, also sie maximal voneinander wegzubewegen, weil es auf eine schnelle Taktfolge ankommt.

Sofern in den Unterlagen von "Step-Funktion" die Rede ist, wird hierunter ein Zustand verstanden, bei welchem die Schweißelektroden nicht den vollen Öff nungshub durchführen, sondern nur einen "Arbeitshub", der es ermöglicht, in schneller Folge zahlreiche Schweißpunkte hintereinander und/oder nebenein ander zu setzen. Dagegen werden die Schweißelektroden um den vollen Hub voneinander entfernt, wenn der sogenannte "Vorhub" durchgeführt wird.

Patentanspruch 3 beschreibt eine vorteilhafte Lösung. Hierfür ist nur ein ge ringer Öffnungshub des Spannarmes und seiner Elektroden erforderlich, wobei zum Beispiel die Schweißelektrode des Kiefers um einen geringen Betrag ab gesenkt und die mit dem Spannarm verbundene Schweißelektrode um einen geringen Öffnungswinkel in Offenstellung geschwenkt wird. Dies läßt sich be sonders vorteilhaft und in schneller Folge mit einer erfindungsgemäß vorge schlagenen Ausgleich- und Absenkvorrichtung bewerkstelligen. Diese ver schiedenen Stellungen, mit denen eine größere Anzahl von Schweißpunkten in schneller Folge hergestellt werden sollen, bezeichnet man auch als sogenannte "Step-Stellung". Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Ausgleich- und Absenkvorrichtung ist aber auch dann von Vorteil, wenn der volle Öffnungshub benötigt wird, also wenn gleichzeitig die mit dem Kiefer verbundene Schweißelektrode vollständig um ein gewisses Maß abgesenkt und die mit dem Spannarm verbundene Schweißelektrode in Offenstellung geschwenkt werden soll. Auf diese Weise lassen sich die beiden Schweißelektroden maximal voneinander offenschwenken, zum Beispiel um einen Winkel von 90° oder grö ßer, so daß das Bauteil problemlos, zum Beispiel vertikal oder annähernd verti kal eingelegt, aber auch wieder entnommen werden kann.

Eine vorteilhafte Ausführungsform ist in Patentanspruch 4 beschrieben. Hierzu ist ein weiterer Kolben in dem gleichen Zylinder wie für den Kolben angeordnet, der die Kolbenstange antreibt. Dadurch ergibt sich eine raumsparende, sehr kompakte, patronenförmige Gestaltung für das Gehäuse, das den Linearantrieb aufnimmt.

Patentansprüche 5 und 6 beschreiben hierzu bevorzugte erfinderische Aus führungsformen.

Gemäß Patentanspruch 7 ist dem Spannarm eine beim Schweißhub vorei lende Niederhaltervorrichtung für die miteinander zu verschweißenden flächi gen Bauteile zugeordnet.

Patentanspruch 8 beschreibt eine solche Niederhaltervorrichtung auch für den Kiefer. Durch diese Vorrichtung wird es möglich, die miteinander zu verschwei ßenden flächigen Bauteile, insbesondere Karosseriebleche, zu spannen und zu halten, bis sie dauerhaft durch Schweißpunkte miteinander verbunden sind. Dadurch läßt sich eine hohe Maßgenauigkeit innerhalb enger Toleranzen ge währleisten.

Vorteilhafterweise ist der Niederhaltervorrichtung gemäß Patentanspruch 9 mindestens eine vorgespannte Druckfeder zugeordnet, die die nötige Druck belastung für den eigentlichen Niederhalter aufweist, durch den die flächigen Bauteile belastet werden. Die Druckfeder bewirkt auch, daß kein schlagartiges Aufsetzen der voreilenden Niederhaltervorrichtung möglich ist.

Eine vorteilhafte Ausführungsform für eine Niederhaltervorrichtung ist in Pa tentanspruch 10 beschrieben. Die kalottenförmige Lagerung ermöglicht eine biege- und schubspannungsfreie Einleitung von Druckkräften.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Patentansprüchen 11 und 12 beschrieben.

Von großem Vorteil ist es, wenn gemäß Patentanspruch 13 die mit dem Spannarm verbundene Schweißelektrode gegenüber der Elektrode, die mit dem Kiefer verbunden ist, um mehr als 90°, vorzugsweise 135° oder bis zu 180°, in beiden Richtungen (A-B) schwenkbeweglich ist. Auf diese Weise las sen sich relativ große Konturen überwinden.

Eine vorteilhafte Ausführungsform ist in Patentanspruch 14 beschrieben.

Erfindungsgemäß ist der Kiefer mit seiner Schweißelektrode in Richtung auf die dem Spannarm zugeordnete Schweißelektrode verstellbar und einstellbar aus gebildet - Patentanspruch 15.

Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 16 ergibt sich der Vorteil, daß eine relativ konstante Schweißkraft trotz Elektrodenverschleiß durch die Ver wendung der Kniehebel-Kurvenmechanik erreicht ist. Die Schweißkraft ist beim Schweißen größer als zum Beispiel 250 kg bei nur 5 bar Betriebsdruck.

Dadurch, daß die Führungswände kurvenförmig ausgestaltet werden, kann ein konstantes oder annähernd konstantes Drehmoment abgegeben werden, was dazu führt, daß auch die Schweißelektroden in einem gewissen Winkelbereich vor, gegebenenfalls über die sonst übliche Totpunktlage und gegebenenfalls darüber hinaus mit konstanter oder annähernd konstanter Schweißkraft die miteinander zu verschweißenden Bauteile zwischen sich ergreifen und ver schweißen, und zwar auch dann, wenn es zu einem gewissen Elektrodenver schleiß kommt.

Die Kurvenausbildung der Führungswände oder Führungsnuten gewährleistet somit eine hohe, gleichbleibende Spannkraft zwischen den Schweißelektroden über einen gewissen Schwenkbereich des Kniehebelgelenks.

Zu dieser Konstruktion beschreibt Patentanspruch 17 eine erfinderisch vorteil hafte Alternative.

In Patentanspruch 18 ist eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung be schrieben, was auch für die Ausführungsform nach Patentanspruch 19 gilt.

Vorteilhafterweise ist gemäß Patentanspruch 20 der Kiefer mit seinem Aufla geteil für die flächigen Bauteile in besonderer Weise nachstellbar ausgebildet.

Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 21 wird die Nachstellbarkeit durch eine Kolben-Zylinder-Einheit gebildet, die gegebenenfalls durch Druck mitteldruck, insbesondere durch Luftdruck, zu beaufschlagen ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist in Patentanspruch 22 beschrie ben. Diese eignet sich insbesondere zur Verwendung als Roboterschweiß zange. Dabei werden sowohl der Spannarm als auch der Kiefer über eine Zwangsführung gemeinsam, synchron und durch denselben Linearantrieb auf einanderzu- bzw. voneinander wegbewegt.

Hierfür beschreibt Patentanspruch 23 eine erfinderische Ausgestaltung.

Die aus Patentanspruch 24 zu entnehmende gekapselte Schweißzange läßt sich mit besonderem Vorteil als sogenannte Roboterschweißzange einsetzen. Hierzu wird die gesamte gekapselte Kniehebelschweißzange in geeigneter Weise mit einem Roboterarm, über eine Schwenkachse verbunden. Dadurch, daß die untere Elektrode schwenkbeweglich angeordnet ist, läßt sie sich zusammen mit dem Spannarm synchron, aber gegensinnig bewegen, so daß eine optimale Be- und Entlademöglichkeit für die Bauteile gegeben ist. Der ab solute Synchronlauf wird durch getriebliche Verbindung von Spannarm und untere Elektrode gewährleistet. Außerdem braucht dann nur ein Antrieb zum Bewegen dieser beiden Teile vorgesehen zu werden.

Vorteilhafterweise wird die getriebliche Verbindung von Spannarm und untere Elektrode bei der aus Patentanspruch 25 zu entnehmenden Ausführungsform durch den Einsatz eines Zahnradgetriebes erreicht, das einen absoluten Gleichlauf und damit auch eine Synchronisation der Bewegungen sicherstellt. Als Verzahnung können übliche Evolventen-Verzahnungen in Betracht kom men.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich aus Patentanspruch 26. Bei dieser wird der an sich zumindest schwere Trafo in einem Trafoauf nahmegehäuse angeordnet, die dem Spannkopf zugeordnet ist. Dadurch brau chen zwischen Trafo und der gekapselten Kniehebelschweißzange keine lan gen elektrischen Leitungen, Kupplungen oder dergleichen verlegt zu werden.

Vorteilhafterweise ist gemäß Patentanspruch 27 das Trafoaufnahmegehäuse gabelförmig gestaltet. Dadurch kann das Trafoaufnahmegehäuse sich baugün stig in die Konstruktion integrieren, indem sie den Spannkopf mit ihren beiden Gabelschenkeln umgreift.

Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 28 wird durch den so ausge bildeten und angeordneten Motorantrieb erzielt, daß dieser baugünstig unter halb der Kniehebelschweißzange angeordnet werden kann und hier nicht stört. Durch das Ein- und Ausfahren dieses Linearantriebes kann die gesamte ge kapselte Kniehebelschweißzange um eine Achse geschwenkt werden, wodurch auch der Kiefer von dem Spannarm und damit von der diesem zugeordnetem Schweißelektrode weg oder auf diese hinbewegt werden kann. Auf diese Weise lassen sich weitere Vorteile beim Be- und Entladen der Kniehebel schweißzange erreichen.

Vorteilhafterweise ist gemäß Patentanspruch 29 mit dem Trafoaufnahmege häuse ein Roboterarm gekoppelt.

In den Patentansprüchen 30 bis 32 sind die verschiedenen Verwendungen der erfindungsgemäß vorgeschlagenen gekapselten Kniehebelschweißzange beschrieben. Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 30 wird die Knie hebelschweißzange als Maschinenschweißzange verwendet, während sie bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 31 als Ständerschweißzange und bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 32 als Roboterschweißzange verwendet wird.

Durch die besondere Ausbildung der Schweißvorrichtung als gekapselte Knie hebelschweißzange und der damit einhergehenden Kniehebelübersetzung ist ein Hochdrucknetz von zum Beispiel 12 bar zur Beaufschlagung des Linearan triebes nicht erforderlich. Vielmehr genügt es in vielen Fällen, 6 bar Luftdruck zu verwenden, da die Kniehebeltechnik hohe Kraftreserven beinhaltet.

Wie aus Patentanspruch 34 hervorgeht, lassen sich mit einer erfindungsge mäßen gekapselten Kniehebelschweißzange zum Beispiel Schweißkräfte von 1 bis 10 kN, vorzugsweise 2 bis 4 kN, erzielen.

Die Ausführungsform nach Patentanspruch 35 trägt der Forderung nach einer geringeren Baugröße und damit einhergehend geringem Platzbedarf Rech nung. Wenn von "flachoval" die Rede ist, so werden hiermit Zylinderquer schnittsformen für den Linearantrieb, vorzugsweise eine Kolben-Zylinder- Einheit, gemeint, die abwechselnd beidseitig durch Druckluft zu beaufschlagen ist, bei welcher die Zylinderwandung innen und außen an den Längsseiten flach gekrümmt oder geradlinig und an den Schmalseiten entweder flach gekrümmt oder geradlinig verlaufend ausgebildet sind, wobei die Schmalseiten sanft und in großen Radien in die längeren Seiten des Zylinders übergehen. Flachoval bedeutet unter der Begriffsbestimmung der Erfindung aber auch, daß der Zylinder innen und außen, aber auch der darin längsverschieblich und dichtend geführte Kolben oder die Kolben bei Ausübung der Stepperfunktion in einem durch die Längsachse orthogonal geführten Querschnitt rechteckförmig gestaltet sind, wobei die Längs- und Breitseiten der Rechteckform durch sanfte Radien ineinander übergehen. Auf diese Weise läßt sich auch die Dichtigkeit der Kolbendichtungen ohne weiteres gewährleisten. Solche "schmalen" Profile lassen sich auch unter den oftmals beengten Raumverhältnissen, die in den Fertigungsvorrichtungen des Karosseriebaus der Kfz-Industrie vorhanden sind, unproblematisch einsetzen.

Die Ausführungsform nach Patentanspruch 36 beschreibt die Anordnung von Endschaltern bzw. Stellungsgebern in Form von Mikroschaltern, induktiven Schaltern, Pneumatikschaltern oder Sensoren, die die Auf- und Zustellung, und gegebenenfalls Zwischenstellungen (Step-Stellung) der Elektroden, signalisieren und anzeigen. Zur Anordnung dieser Mikroschalter oder dergleichen kann die an sich bekannte Kassettentechnik Anwendung finden. Sofern die Ausgleich- und Absenkvorrichtung an der Vorderseite, also unterhalb der Schweißelektroden des Zylinders angeordnet ist, läßt sich die Abfragekassette zum Beispiel durch einen engen, in Längsachsrichtung des Gehäuses für den Linearantrieb vorgesehenen Schlitz als insgesamt austauschfähige Baueinheit anordnen. Es ist aber auch möglich, die Abfragekassette quer zur Längsachsrichtung des Linearantriebes, insbe sondere orthogonal zu dessen Längsachse, zu befestigen. Etwaige Steuerven tile können in dem dem Spannkopf abgekehrten Boden des Gehäuses, oder an dessen Seite, bevorzugt an der Rückseite, vorgesehen werden.

Patentanspruch 37 beschreibt eine vorteilhafte Ausführungsform.

Die erfindungsgemäße Kniehebelschweißzange weist bei der aus Patentan spruch 38 ersichtlichen Ausführungsform eine dauermagnetische Bremse auf, die unabhängig von äußerer Energiezufuhr ständig in Bereitschaftsstellung steht, so daß beim Wegfall der Energiezufuhr (Strom) zu einem als Elektromo tor ausgebildeten Linearantrieb für das Kniehebelgelenk die Bremswirkung so fort zur Verfügung steht und ein Zurückbewegen der betreffenden Schweißelektroden zuverlässig verhindert wird. Diese dauermagnetische Bremse benötigt im wesentlichen nur zwei mit Spaltabstand zueinander befindliche Teile, die dauermagnetische Polpaare aufweisen. Derartige Bremsen besitzen praktisch keinerlei Verschleiß und sind demgemäß wartungsarm. Sie können ebenso wie die gesamte Kniehebelschweißstange gekapselt in dem Gehäuse raumsparend untergebracht werden, ohne daß die äußeren Abmessungen einer derartigen Kniehebelschweißvorrichtung gegen die üblicherweise im Karosseriebau der Kfz-Industrie eingesetzten Kniehebelspannvorrichtungen vergrößert zu werden brauchen. Deshalb sind auch solche erfindungsgemäßen Kniehebelschweißzangen kompatibel zu üblichen Kniehebelspannvorrichtungen. Im übrigen ermöglicht eine derartige Kniehebelschweißzange ebenfalls eine raumsparende und günstige Anordnung der scheibenförmigen Teile der dauermagnetischen Bremse, da der eine Teil im Stator oder im Gehäuse selbst angeordnet werden kann, während die Welle des Elektromotors zur Lagerung für das andere Teil der Magnetbremse dient.

Gemäß Patentanspruch 39 ist die Welle des Elektromotors als Hohlwelle aus gebildet, in die das linearantreibbare und als Schraubspindel ausgebildete Teil des Linearantriebes eintauchen kann. Dadurch ergibt sich eine raumsparende Konstruktion.

Das längenverstellbare, als Spindel ausgebildete Teil kann an beiden Endab schnitten im Spannkopf selbst gelagert sein und einen Schraubmotor aufneh men, je nach Antriebsrichtung der Welle des Elektromotors sich in die eine oder andere Öffnung bewegen, um dadurch einen Spannarm oder dergleichen auf- und niederzuschwenken, der mit der Mutter über das Kniehebelgelenk gekup pelt ist.

Vorteilhafterweise läßt sich der Anschlag und damit der Öffnungswinkel der Elektroden von der dem Spannkopf abgekehrten Seite einstellen und arretie ren.

Weitere vorteilhafte Ausführungsform sind in den Patentansprüchen 40 bis 42 beschrieben.

In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch - an mehreren Ausfüh rungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine Kniehebelschweißvorrichtung gemäß der Erfindung, teils in der Seitenansicht, teils im Schnitt, und zwar in Schweißstellung;

Fig. 2 die aus Fig. 1 ersichtliche Kniehebelschweißvorrichtung in soge nannter Step-Stellung, also bei teilweise zurückgeschwenktem Spannarm mit Schweißelektrode und entsprechend beaufschlagtem Ausgleichszylinder;

Fig. 3 die aus den Fig. 1 und 2 ersichtliche Kniehebelschweißvorrichtung in vollständig geöffneter Stellung;

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Erfindung, ebenfalls teils in der Seitenansicht, teils im Schnitt, entsprechend Fig. 1 in Schweißste lung;

Fig. 5 die aus Fig. 4 ersichtliche Kniehebelschweißvorrichtung in Stepp- Stellung;

Fig. 6 die aus den Fig. 4 und 5 ersichtliche Kniehebelschweißvorrichtung in vollständig geöffneter Stellung;

Fig. 7 eine Seitenansicht auf eine Niederhaltervorrichtung in Spannstel lung;

Fig. 8 eine weitere Ausführungsform einer Kniehebelschweißzange in Schweißstellung, teils in der Seitenansicht, teils im Schnitt;

Fig. 9 die aus Fig. 8 ersichtliche Kniehebelschweißzange in Step-Stellung;

Fig. 10 die aus den Fig. 8 und 9 ersichtliche Kniehebelschweißzange in voll ständig geöffneter Stellung;

Fig. 11 eine Niederhaltervorrichtung in der Seitenansicht, in Spannstellung.

Fig. 12 eine als Roboterschweißzange ausgebildete Kniehebelschweißvor richtung gemäß der Erfindung und in der Seitenansicht, teils abge brochen dargestellt, in Schweißstellung;

Fig. 13 eine Draufsicht zu Fig. 12;

Fig. 14 die aus den Fig. 12 und 13 ersichtliche Kniehebelschweißvorrichtung in Offenstellung;

Fig. 15 eine Einzelheit aus Fig. 14, teils abgebrochen dargestellt, teils im Schnitt, bei in Schweißstellung geschwenkten Schweißelektroden;

Fig. 16 die Step-Stellung zu Fig. 15 und

Fig. 17 eine weitere Ausführungsform einer Kniehebelschweißzange, teils in der Seitenansicht, teils im Schnitt, insbesondere zur Verwendung in sogenannten Geometriestationen von Maschinenschweißzangen.

Die aus den Fig. 1 bis 11 ersichtlichen Ausführungsformen eignen sich insbe sondere zur Verwendung als "Maschinenschweißzange" oder "Ständer schweißzange", während die Ausführungsformen nach den Fig. 12 bis 17 be vorzugt als sogenannte "Roboterschweißzangen" Verwendung finden.

Es steht jedoch auch nichts im Wege, die Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 11 und 17 - zumindest prinzipiell - im Zusammenwirken mit Robotern oder Roboterarmen, also als "Roboterschweißzangen", einzusetzen, falls dies nach den Betriebsbedingungen notwendig oder zweckmäßig sein sollte.

Während in der Regel "Maschinenschweißzangen" und "Ständerschweißzan gen" ortsunbeweglich sind, sind die "Roboterschweißzangen" und durch die Beweglichkeit der ihnen zugeordneten Roboter oder Robotergreifarme ortsbe weglich. Besonders bei "Roboterschweißzangen" kommt es auf eine soge nannte "Steppfunktion" an, also darauf, viele Schweißpunkte möglichst kurzen Zeitabständen neben- oder hintereinander an den miteinander zu verschwei ßenden Bauteilen vorzusehen. Sie spannen und greifen in der Regel das Bauteil und bringen es zur sogenannten "Geometriestation". Hier geht es darum, die vorgeschriebenen Toleranzen, besonders im Karosseriebau der Kfz-Industrie, eng einzuhalten.

Bei einer "Maschinenschweißzange" und "Roboterschweißzange" kann die nachfolgend beschriebene Steppfunktion im Bedarfsfalle nicht oder auch nicht zur Anwendung kommen, was sich aber nach den vorliegenden Betriebsbe dingungen richtet.

Bei allen aus der Zeichnung ersichtlichen Ausführungsformen handelt es sich um eine "Kniehebelschweißzange", bei welcher durch Anwendung der Kniehe belübersetzung hohe Schweißkräfte erzielt werden. Besonders augenfällig ist bei allen Ausführungsformen die Kompaktheit und die gekapselte Ausführung, das geringe Raummaß, insbesondere durch Anwendung von sogenannten Flachzylindern oder flachovalen Zylindern, und im Bedarfsfalle die Verwendung von nur 6 bar Luftdruck zum Antrieb der verschiedenen noch zu be schreibenden Linearantrieb, zum Beispiel von Kolben-Zylinder-Einheiten.

Bei allen Ausführungsformen fällt ferner besonders ins Auge, daß die Mecha nik, aber auch die Teile des Linearantriebes, insbesondere einer Kolben-Zylin der-Einheit, die Elektrik- und Elektronikbauteile, voll gekapselt in Gehäusen angeordnet sind. Alle diese Gehäuse, zusammen mit dem Kiefer, dem Spannarm und die Schweißelektroden, sind zu einem gemeinsam handzuha benden Bauteil vereinigt.

Wesentlich bei allen Ausführungsformen ist außerdem, daß sich die Schweiß elektroden sehr weit voneinander entfernen lassen, so daß eine freie, im Be darfsfalle vertikale Bauteilentnahme, dank bis zu 90° oder mehr Schwenkwinkel, gegeben ist, wobei keine besondere Schwenkeinheiten, Linearführungen und Handlingssysteme zum Verfahren, Absenken oder Heben mit kostspieligen und zeitraubenden Taktzeiten mit großen Investitions summen wie beim Stand der Technik erforderlich sind.

Bei allen Ausführungsformen oder nur bei einigen können sowohl der Spann kopf und/oder das Gehäuse für den Linearantrieb aus einer Aluminiumlegie rung zur Gewichtsreduzierung bestehen.

Bei der aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlichen Ausführungsform ist mit dem Be zugszeichen 1 ein Spannkopf bezeichnet, an den sich koaxial ein Zylinder 2 anschließt, in dem ein durch eine Dichtung 3 gegenüber einer Innenwand 4 des Zylinders 2 abgedichteter und in Längsachsrichtung des Zylinders 2 längsver schieblicher Kolben 5 angeordnet ist. Der Kolben 5 ist mit einer Kolbenstange 6 einstückig verbunden, die teilweise den Zylinder 2 und den Spannkopf 1 axial durchgreift und durch eine Dichtung 7 abgedichtet ist. Der Zylinder 2 kann mit dem Spannkopf 1 durch nicht dargestellte Schrauben lösbar, aber durch nicht dargestellte Dichtungen auch abgedichtet, verbunden sein.

Mit der Kolbenstange 6 ist eine Kniehebelgelenkanordnung 8 über einen Schwenkbolzen 9 verbunden, der über ein Gelenkelement 10, zum Beispiel über einen Gabelkopf oder über Laschen, mit einem Kniehebelgelenkbolzen 11 gekuppelt ist, der an seinen diametral gegenüberliegenden Endabschnitten mindestens eine Führungsrolle 12 in Führungsnuten geführt ist, die gleich groß und gleich geformt sind, und die auf gegenüberliegenden Seiten in Wänden des Spannkopfes 1 eingearbeitet sind. Von diesen Führungsnuten ist lediglich die Führungsnut 13 mit einem Bezugszeichen bezeichnet worden. Die gegenüberliegende Führungsnut ist entsprechend ausgebildet.

Die Führungsnuten 13 setzen sich in Längsachsrichtung im wesentlichen aus zwei Längenabschnitten zusammen, von denen der eine Längenabschnitt der Führungsnuten 13 mit ihren Längsachsen parallel zur Längsachse der Kolben stange 6, also geradlinig verlaufen, während die Führungsnuten 13 auf dem anderen, der Kniehebelgelenkanordnung 8 zugeordneten Längenabschnitt gekrümmt verlaufen. Dabei ist die Anordnung so getroffen worden, daß im ein zelnen nicht dargestellte Führungsrollen, die auf dem Schwenkbolzen 9 ange ordnet sind, stets nur in dem geradlinigen Abschnitt der Führungsnuten 13 geführt sind, während das vordere, der Kniehebelgelenkanordnung 8 zugeord nete Paar von Führungsrollen 12 in der Offenstellung zumindest im Übergangsbereich, vorzugsweise aber in dem geraden Abschnitt der Führungsnuten 13, eintreten kann, während zumindest in einem vorbestimmten Bereich die Führungsrollen 12 der Kniehebelgelenkanordnung 8 durch den gekrümmt verlaufenden Abschnitt 14 der Führungsnuten 13 geführt werden.

Die Wandungen des gekrümmt verlaufenden Abschnittes 14 kann nach Kreis bogen geformt sein, ähnlich wie dies in dem auf die Anmelderin zurückgehen den deutschen Gebrauchsmuster 297 13 944.4 beschrieben ist.

Wie man aus der Zeichnung erkennt, gehen die dadurch in einer Richtung, also in der Zeichnungsebene nach rechts gekrümmten Führungswände des ge krümmten Abschnittes 14 in den geradlinigen Abschnitt der Führungsnuten 13 sprunglos über.

Die den Schwenkbolzen 9 zugeordneten Führungsrollen der Kniehebelgelenk anordnung 8 gelangen also in keiner Schwenkstellung in den gekrümmten Abschnitt 14, weil es sonst zu Verklemmungen kommen könnte. Vielmehr wer den nur die Führungsrollen 12 der Kniehebelgelenkanordnung 8 in den durch jeweils einen Radius gekrümmten, das heißt kreisbogenverlaufenden Füh rungsnutenabschnitt 14 geführt, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß in einem vorbestimmten Bereich eine möglichst gleichbleibende Spannkraft, wie dies im Zusammenhang mit dem vorerwähnten deutschen Gebrauchsmuster der Anmelderin auch beschrieben ist, erreicht wird. Dies bedeutet, daß zum Beispiel bei einer Stellung vor dem Aufsetzen des Spannarmes 15 mit der noch zu beschreibenden Elektrode 17 auf miteinander zu verschweißende Bleche oder sonstige Bauteile 16 oder dergleichen bereits die volle Kraft erzielt ist. In einem sehr weiten Bereich ist die Spannkraft konstant oder annähernd konstant, und damit auch die beim Schweißen über die Elektroden 17, 18 auf die Bauteile 16 aufzubringende Kraft. Dadurch kommt es nicht zu Überbean spruchungen, die sonst bei reiner Totpunktverriegelung üblicher Kniehe belspannvorrichtungen zu befürchten sind. Es kann auch ein Notschalter vor gesehen werden, der im Bedarfsfalle die Energiezufuhr abschaltet, zum Bei spiel wenn durch zu großen Verschleiß sich das Kniehebelgelenk zu weit be vorzugt in Offenstellung bewegt. Theoretisch treten bekanntlich bei Erreichen des Totpunktes Kräfte auf, die unendlich oder annähernd unendlich groß sind, was bedeutet, daß es zu Zerstörung oder einem hohen Verschleiß kommen kann. Durch diese konstruktive Auslegung einer erfindungsgemäßen Kniehe belschweißvorrichtung wird außerdem ein automatischer Nachstelleffekt bei Verschleiß an den nachfolgend noch zu beschreibenden Schweißelektroden 17 und 18 des Spannarmes 15 bzw. des als Kiefer ausgebildeten Widerlagers 19 erzielt, das mit dem Spannkopf 1 einstückig verbunden ist.

Sofern in den Anmeldungsunterlagen von "Einstückigkeit" und "einstückig ver bunden" die Rede ist, so wird hierunter sowohl die "materialmäßige Einstückig keit" als auch die "funktionelle Einstückigkeit" verstanden. Unter "materialmäßi ger Einstückigkeit" wird eine Einstückigkeit verstanden, bei der das eine Teil nicht ohne Zerstörung des anderen von dem Teil gelöst werden kann, während bei "funktioneller Einstückigkeit" ein Verschrauben, Versplinten, Verriegeln oder auch ein Verkleben möglich ist, also die Teile ohne deren Zerstörung wieder voneinander gelöst, aber im Bedarfsfalle auch wieder zusammengebaut, zum Beispiel zusammengeschraubt, werden können.

Es ist auch möglich, den gekrümmt verlaufenden Abschnitt 14 durch eine Kur venschar, deren Teile sozusagen infinitesimal klein ausgebildet sind, herzu stellen, wobei allerdings Vorsorge getroffen werden muß, daß es zu keinen ruckartigen Beanspruchungen, Bewegungen oder dergleichen des Spannar mes 15 kommt. Der gekrümmt verlaufende Abschnitt 14 läßt sich aber auch gemäß einer mathematisch günstig verlaufenden Kurve in NC-gesteuerten Maschinen programmieren und sprunglos durch Materialabtrag, zum Beispiel durch Schleifen, Fräsen oder Elektrokorrosion, herstellen.

Mit dem Bezugszeichen 20 ist eine Gelenklaschenanordnung bezeichnet, die über den Kniehebelgelenkbolzen 11 schwenkbeweglich angeordnet und am Spannarmschwenkbolzen 21 mit dem Spannarm 15 schwenkbeweglich gekup pelt ist. Der Spannarm 15 ist um eine ortsunbewegliche Gehäuseschwenk achse 22 im Spannkopf 1 schwenkbar gelagert. Alle Achsen und Bolzen ver laufen mit ihren Längsachsen parallel zueinander. Mit 23 ist ebenfalls eine La schenanordnung, ein Gabelkopf oder dergleichen bezeichnet.

Die Schweißelektroden 17 und 18 bestehen aus den überlicherweise bei elek trischen Schweißelektroden bekannten Werkstoffen, vornehmlich aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, und sind wassergekühlt. Das Wasser wird im Kreislauf bei der Schweißelektrode 17 durch Leitungen 24 bzw. 25 und bei der Schweißelektrode 18 durch die Leitungen 143, 144 hindurchgeführt.

Bei 26 ist eine elektrische Leitung angedeutet, durch die der zum Widerstand schweißen erforderliche elektrische Strom geleitet wird.

Der Schweißelektrode 17 als auch der Schweißelektrode 18 ist jeweils eine Niederhaltervorrichtung zugeordnet, die jeweils insgesamt mit dem Bezugszei chen 27 bzw. 28 bezeichnet sind. Jede der Niederhaltervorrichtungen 27 bzw. 28 besitzt je mindestens einen Stößel 29 bzw. 30 und ist durch je mindestens ein vorgespanntes, in seiner Vorspannung gegebenenfalls einstellbares Druckfederelement 31 bzw. 32 belastet, derart, daß die Stößel 29, 30 die Ten denz haben, sich jeweils auf die Bauteile 16 zuzubewegen.

Der Stößel 29 ist in einem Gehäuse 33 mit radialem Spiel in einer Sackbohrung 34 angeordnet und wird von dem Druckfederelement 31 umschlossen. Des weiteren wird der Stößel 29 auf einem Teil seiner in der Sackbohrung 34 be findlichen Längenabschnitt durch ein kugelförmig verlaufendes Lagerelement 35 geführt und gelagert, das sich im Tiefsten der Sackbohrung 34 um ein be grenztes Maß raumgelenkig abstützt. Das Druckfederelement 31 stützt sich einerseits mit seinem in der Sackbohrung 34 befindlichen Endabschnitt gegen dieses kalottenförmige Lagerelement 35 und andererseits gegen einen pilzarti gen Kopf 36 ab, der ebenfalls als Kugelkalotte ausgebildet ist und in einer La gerpfanne 37 eines Hebels 38 gelagert ist, der auf der Gehäuseschwenkachse 22 lose schwenkbar über eine Bohrung angeordnet ist und die Tendenz hat, der Schweißelektrode 17 in Richtung auf das Bauteil 16 vorzueilen, da er durch das Druckfederelement 31 hierzu gezwungen wird. An seinem freien Ende ist der Hebel 38 mit einem oberen Widerlagerteil 39 verbunden, das gabelförmig gestaltet oder mit einer Durchbrechung versehen sein kann, durch die die Schweißelektrode 17 hindurchgreift. Das Widerlagerteil 39 ist an seiner dem Bauteil 16 zugekehrten Stirnseite 40 ballig bzw. konvex ausgebildet, derart, daß beim Schwenken des Spannarmes 15 in Richtung A um die ortsfeste Ge häuseschwenkachse 22 ein sanftes und allmähliches Aufsetzen des Widerla gerteils 39 auf das Bauteil 16 ermöglicht ist. Die kalottenförmigen Lagerele mente 35 und der kalottenförmige Kopf 36 stellen damit sicher, daß bei der Schwenkbewegung, insbesondere beim Aufsetzen es zu keinen Biegebean spruchungen auf den Stößel 29 kommt, sondern etwaige exzentrische oder sonstige Kräfte zentrisch in den Stößel 29 eingeleitet werden.

Der Stößel 30 ist mit einer kolbenförmigen Verdickung 41 in einer Bohrung 41a gegen die Rückstellkraft des vorgespannten Druckfederelementes 32 ver schieblich angeordnet und weist an seinem aus der Bohrung 41a herausragen den Endabschnitt ein unteres Widerlagerteil 42 einstückig auf, das eben falls gabelförmig oder mit einer Durchbrechung gestaltet sein kann, durch das die untere Schweißelektrode 18 hindurchgreift. Das untere Widerlagerteil 42 ist an seiner dem oberen Widerlagerteil 39 zugekehrten Oberfläche 43 ebenfalls ballig bzw. konvex ausgebildet. Bei beiden Oberflächen 40 und 43 kann sich die Konvexität darauf beziehen, daß die Balligkeit in Richtung der Schwenkbe wegung A bzw. B des Schwenkarmes 15 gegeben ist, so daß die voreilenden Oberflächen 40 bzw. 43 der Niederhalter 27 bzw. 28 nach einer Art Abrollbe wegung sich auf die miteinander zu verschweißenden Bauteile 16 auflegen bzw. aufsetzen und keine hammerartige oder stoßartige Schlagwirkung auftritt. Dadurch kommt es auch nicht zu einem Verschieben oder Verrücken der Bau teile 16, was zur Maßhaltigkeit beiträgt.

Die beiden Schweißelektroden 17 und 18 sind auswechselbar in den ihnen zu geordneten Bauteilen angeordnet.

Die Niederhalter 27 und 28 stellen mit ihren Widerlagerteilen 39 bzw. 42 sicher, daß beim Schweißhub der Elektroden 17, 18 die voreilenden Niederhaltervor richtungen 27 und 28 die miteinander durch Schweißpunkte zu verbindenden Bauteile 16 praktisch stoßfrei, aber dann mit hoher Kraft, zwischen sich ergrei fen und die Bauteile 16 so fixieren, daß sie sich beim Aufsetzen der Schweiß elektroden 17 und 18 nicht mehr gegeneinander verschieben können. Die Schweißelektroden 17 und 18 setzen sich dann mit voller Druckkraft auf die miteinander zu verschweißenden Bauteile 16 auf, zum Beispiel mit 2 bis 4 kN, und pressen die Bauteile beim Schweißvorgang mit dieser hohen Kraft gegen einander, so daß sich besonders gute und haltbare Schweißpunkte ergeben, was beim Karosseriebau der Kfz-Industrie von nicht zu unterschätzendem Vorteil ist.

Die Stromzuführung zur unteren Schweißelektrode 18 geschieht über das Ka bel 145.

Zum Schließen der Kniehebelschweißvorrichtung wird über einen Kanal 44, der sich in einer zentralen Kolbenführung 45 fortsetzt, Druckmitteldruck, insbeson dere Druckluft, und über den Kanal 46 gegeben. Das über den Kanal 44 her angeführte Druckmittel, vornehmlich Luft unter Überdruck, durchströmt in den Kanal 44 und tritt in eine zentrisch zu einem Bodendeckel 47 angeordnete stangenförmige und zentrale Kolbenführung 45 ein und strömt dann in einen Zylinderraum 48 und beaufschlagt hier den Kolben 5, was eine Verschiebung des Kolbens 5 mit der Kolbenstange 6 und damit auch der Kniehebelgelenk anordnung 8 und über diese ein Verschwenken des Spannarmes 15 mit der Schweißelektrode 17 und der Niederhaltervorrichtung 27 in Richtung A zur Folge hat.

Gleichzeitig wird über den Kanal 46 Druckmittel in einen Zylinderraum 49 ge geben, wodurch ein Kolben 50 in Richtung Y verschoben wird, bis er gegen einen Ringkragen 51 anschlägt und zum Stillstehen kommt. Der Kolben 50 ist über eine Dichtung 52 druckmitteldicht in den Zylinder 2 abgedichtet angeord net.

Mit dem Bezugszeichen 53 ist eine Sackbohrung bezeichnet, die den Kolben 5 durchdringt und sich weiter in der Kolbenstange 6 zentrisch fortsetzt und in die Kolbenführung 45 einzutauchen vermag (Fig. 3).

Mit 54 ist eine Dichtung bezeichnet, durch die der Kolben 50 auf der Kolbenfüh rung 45 ebenfalls druckmitteldicht angeordnet ist.

Bei 55 ist ein Kanal angeordnet, durch den ebenfalls Druckmitteldruck, vor nehmlich Luftdruck unter Überdruck, in einen Zylinderraum 56 zu führen ist, wenn der Spannarm 15 in Richtung B geschwenkt werden soll, was noch weiter unten beschrieben wird.

Bleibt die Druckmittelzuführung über die Leitungen 44 und 46 aufrechterhalten, so schließt der Spannarm 15 und preßt die Schweißelektroden 17 und 18 auf die miteinander zu verschweißenden Bauteile oder Bleche 16. Beim Einschal ten des Stromes erfolgt ein Punktverschweißen der Bauteile oder Bleche 16 unter hohem Spanndruck.

Soll eine Mehrzahl oder eine Vielzahl von Schweißpunkten neben- und/oder hintereinander gesetzt werden, so wäre es sehr zeitraubend und deshalb un günstig, den Spannarm 15 stets in vollständig geöffneter Stellung in Richtung B zu schwenken. Die vollständige geöffnete Stellung kann 90°, aber auch mehr als 90°, zum Beispiel 135°, oder sogar 180°, betragen, je nach den vorliegen den Betriebsbedingungen. Bei der Herstellung mehrerer Schweißpunkte an den Bauteilen 16 wird der Spannarm 15 nur um ein vergleichsweise geringen Be trag in Richtung B in Offenstellung geschwenkt, eben nur soviel, daß der nächste Schweißpunkt gesetzt und die entsprechende Kontur der Bauteile überwunden werden kann. Diese teilweise Offenstellung wird nachfolgend als "Step-Stellung" bezeichnet. Wenn sich zum Beispiel die erfindungsgemäße Kniehebelschweißzange an einem Roboterarm befindet, erfolgt eine entspre chende Bewegung, um zum Beispiel ein Schweißpunkt neben, vor und/oder hinter dem zuvor hergestellten Schweißpunkt zu setzen. Dies kann in relativ schneller Taktfolge geschehen und durch eine Folgesteuerung gesteuert wer den.

Die Step-Stellung ist für diese Ausführungsform in Fig. 2 dargestellt. Zur Er reichung dieser aus Fig. 2 ersichtlichen Step-Stellung erfolgt eine Druckmittel zufuhr über den Kanal 55 und damit eine Beaufschlagung des Zylinderraums 56 und dadurch der Ringkolbenfläche des Kolbens 5. Zuvor wird die Druckmit telzuführung über den Kanal 44 abgeschaltet und der Kanal entlüftet. Die Druckmittelzuführung über den Kanal 46 bleibt bestehen, so daß der Kolben 50 in seiner aus Fig. 1 ersichtlichen oberen Lage, am Ringkragen 51 anliegend, verbleibt. Durch die Beaufschlagung des Zylinderraums 56 wird der Kolben 5 und damit auch die Kolbenstange 6 in Richtung Y bewegt, was ein entspre chendes Verschwenken des Spannarmes 15 in Richtung B in die aus Fig. 2 ersichtliche Step-Stellung bewirkt, wodurch sich die Schweißelektroden 17 und 18 voneinander entfernen. In der Step-Stellung liegen die beiden Kolben 5 und 50 praktisch flächig aufeinander (Fig. 2). Der Kolben 50 dient somit als An schlag für den Kolben 5.

Mit der erfindungsgemäßen Kniehebelschweißzange ist außerdem eine Aus gleichs- und Absenkvorrichtung 57 verbunden, die aus einem Zylinder 58 und einem Kolben 59 besteht, der mit einer Kolbenstange 60 verbunden ist, die mit einem Joch 61 gekuppelt ist, das einen Teil eines Schlittens 62 ist, der an einer Schlittenführung 63 geführt ist, die ihrerseits mit einem festen Bauteil 64, zum Beispiel einer Maschinenschweißzange, einer Ständerschweißzange oder im Bedarfsfalle auch einem Roboterarm (im einzelnen nicht dargestellt), verbun den ist.

Der Kolben 59 ist über Dichtungen abgedichtet in dem Zylinder 58 längsver schieblich geführt. Auch die Kolbenstange 60 ist abgedichtet aus dem Zylinder 58 herausgeführt. Durch abwechselnd beidseitige Beaufschlagung des Kolbens 59 durch Druckmitteldruck über entsprechende Kanäle in dem Zylinder 58, ins besondere durch Druckluft, kann somit die Kolbenstange 60 parallel zur Rich tung X bzw. Y angetrieben und damit verschoben werden. Erfolgt eine Druck mittelbeaufschlagung derart, daß der Kolben 59 sich in Richtung Y bewegt, wird über den Schlitten 62 die gesamte Kniehebelspannzange in gleicher Richtung Y abgesenkt, wodurch auch die Schweißelektrode 18 von den mitein ander zu verschweißenden Bauteilen oder Blechen 16 freikommt. Dieses Ab senken kann nur einen relativ geringen Betrag von zum Beispiel einigen Millimetern oder auch mehr betragen und geht entweder gleichzeitig oder zeitlich verzögert einher mit dem Öffnen, also Verschwenken des Spannarmes 15 in Richtung B, entweder zur Erzielung der Step-Stellung (Fig. 2) oder der völlig geöffneten Stellung (Fig. 3). Die jeweilige Beaufschlagung der verschiedenen Zylinderräume wird durch eine Folgesteuerung über Ventile gesteuert (nicht dargestellt). Dadurch wird ein Verfahren der gesamten Kniehebelschweißzange zu einem anderen Schweißpunkt oder zum Wegfahren, also auch aus der Kontur des zu verschweißenden Bauteils 16 heraus, erleichtert. Soll wieder die Schweißposition entweder aus der Step- Stellung (Fig. 2) oder aus der völlig geöffneten Stellung (Fig. 3) erreicht werden, wird der Kolben 59 auf der gegenüberliegenden Seite mit Druckmitteldruck, vornehmlich wiederum mit Druckluft, beaufschlagt, um die Vorrichtung in Richtung X zu bewegen und dadurch die Schweißelektrode 18 in die Position unterhalb der miteinander zu verschweißenden flächigen Bauteile 16, zum Beispiel von Karosserieblechen der Kfz-Industrie, zu bringen.

Die Vorrichtung 57 ist somit eine kombinierte Ausgleichs- und Absenkvorrich tung.

Soll aus der aus Fig. 2 ersichtlichen Step-Stellung wieder die Schweißposition erreicht werden, wird über den Kanal 44 Druckmitteldruck in die Sackbohrung 53 und über diese zwischen die Kolben 5 und 50 eingeführt, wodurch der Kol ben 5 in Richtung X und damit auch die Kolbenstange 6 mit der Kniehebelge lenkanordnung 8 in die gleiche Richtung verschoben werden, das heißt der Spannarm 15 mit seiner Schweißelektrode 17 wird in Richtung A verschwenkt, bis wieder die aus Fig. 1 ersichtliche Schweißposition erreicht wird. Zuvor set zen die voreilenden Niederhaltervorrichtungen 27 und 28 mit den ihnen zuge ordneten Bauteilen auf die miteinander zu verschweißenden Bauteile 16 auf und fixieren diese in der Schweißposition, bevor die volle Schweiß- und Spann kraft über die Elektroden 17 und 18 bewirkt und der Schweißstrom eingeschal tet wird.

Sowohl in Fig. 1 als auch in Fig. 2 bleibt der Druckmitteldruck über dem Kanal 46 aufrechterhalten, so daß der Kolben 50 gegen den Ringkragen 51 ange drückt wird.

Soll allerdings aus der Fig. 1 oder aus Fig. 2 die völlig geöffnete Position (Fig. 3) erreicht werden, wird auch der Kanal 46 druckentlastet und gleichzeitig Druckmitteldruck über den Kanal 55 in den Zylinderraum 56 hineingegeben, so daß sich der Kolben 5 in Richtung Y bewegt und auch den Kolben 50 in diese Richtung mitnimmt, bis er gegen den Bodendeckel 47 oder ein hier befindliches Anschlagwiderlager, oder gegen einen Stoßdämpfer zur Anlage kommt.

Mit den Bezugszeichen 65, 66 und 67 sind berührungslose Sensoren in Form von Mikroschaltern, induktiven Schaltern oder dergleichen bezeichnet, die die Position geschlossen, Step-Stellung und vollständig geöffnete Stellung detek tieren und gegebenenfalls an einer fernen Schalttafel optisch und/oder aku stisch anzeigen. Die Sensoren, Mikroschalter, induktive Schalter oder derglei chen können als austauschfähiges Set an einer gemeinsamen Platine in Form eines einheitlichen Bauteils angeordnet sein und zum Beispiel durch einen Schlitz an der Rückwand des Spannkopfes 1 fugendicht und austauschbar ein gesteckt werden. Eine Schaltfahne 68 bedämpft die einzelnen Sensoren 65, 66 und 67. Der Sensor 67 diktiert die vollkommene Offenstellung (Fig. 3), der Sensor 66 die Zwischen- oder Step-Stellung und der Sensor 65 die Schweiß stellung (geschlossene Stellung) der Elektroden 17 und 18. Durch das Detek tieren mittels der Sensoren 65, 66 und 67 kann eine Folgesteuerung angesteuert werden, um die dazu erforderlichen Beaufschlagungen der ver schiedenen Zylinderräume und Kolben mit Druckmitteldruck und deren Entlüf tung über Ventile und Mehrwegeventile zu bewerkstelligen.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 6 sind für Teile gleicher Funktion die gleichen Bezugszeichen wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 verwendet worden.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 6 ist die kombinierte Ausgleichs- und Absenkvorrichtung 57 unterhalb des Kiefers 19 angeordnet, derart, daß die Schlittenführung 63 mit dem Kiefer 19 einstückig verbunden ist.

An einem Vorsprung 69 der Schlittenführung 63 ist über die Kolbenstange 60 der Zylinder 58 mit dem darin abgedichteten, in Richtung X bzw. Y um ein be grenztes Maß verschieblich geführten Kolben 59, der je nach Druckmittelbeauf schlagung abwechselnd von beiden Seiten über Kanäle 70 bzw. 71 den Schlit ten 62 anhebt, also in der Zeichnungsebene gesehen in Richtung X bewegt, oder aber absenkt, also in Richtung Y bewegt. Da mit der Schlittenführung 63 der Kiefer 19 und auch die zugeordnete Schweißelektrode 18 und die Kniehebelschweißzange gekuppelt sind, werden diese Bauteile ebenfalls in Richtung X bzw. Y mitbewegt.

Aus den Fig. 4 bis 6 erkennt man auch ein Steckergehäuse 72 zum Anschluß entsprechender elektrischer Leitungen für die berührungslosen Sensoren 65, 66 und 67 (induktive Schalter, Magnetschalter, Endschalter, Mikroschalter), wie sie in den Fig. 1 bis 6 dargestellt sind.

Ansonsten ist die Funktionsweise, wie sie im Zusammenhang nach der Ausfüh rungsform nach den Fig. 1 bis 3 beschrieben wurde. Das Steckergehäuse 72 kann einstückig mit der angedeuteten Platine 73 in den ebenfalls angedeuteten Schlitz 74 an der Rückwand des Spannkopfes 1 eingesetzt sein.

In Fig. 7 ist eine von den aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlichen Niederhaltervor richtungen 27 und 28 abweichende Niederhaltervorrichtung 75 dargestellt, die aber auch statt der aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlichen Niederhaltervorrichtung 27, 28 bei allen Ausführungsformen, mithin auch bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3, angewendet werden kann.

Die aus Fig. 7 ersichtliche Niederhaltervorrichtung besitzt Niederhaltergehäuse 76 und 77, in denen jeweils paarweise Bohrungen 78, 79 bzw. 80 und 81 an geordnet sind. In diesen Bohrungen ist jeweils ein vorgespanntes Druckfe derelement 82, 83 bzw. 84 und 85 angeordnet, die sich einerseits gegen kolbenförmige Verdickungen 86, 87 bzw. 88 und 89 von Niederhalterstößeln 90, 91 bzw. 92 und 93 mit balligen freien Enden abstützen. Die Niederhalterstößel 90, 91 bzw. 92 und 93 sind in im Durchmesser gegenüber den Bohrungen 78, 79 bzw. 80 und 81 im Durchmesser verjüngten Durchgangsbohrungen längsverschieblich geführt und verlaufen mit ihren Ach sen parallel zueinander und sind koaxial paarweise zueinander angeordnet und ergreifen zwischen sich die Schweißelektroden 17 und 18.

Dem Niederhaltergehäuse 76 kann im Bedarfsfalle ebenfalls einen Hebel 38 zugeordnet sein, wie er bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 darge stellt und beschrieben wurde. Des weiteren ist es möglich, den aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlichen Niederhalter auch bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 6 zu verwenden, oder aber bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 6 die Niederhaltervorrichtung nach Fig. 7 einzusetzen. Die Niederhaltervorrich tung nach Fig. 7 besitzt den Vorteil, daß die miteinander zu verschweißenden Bauteile 16 auf beiden Seiten der Schweißpunkte mit großer Kraft gegeneinander gepreßt und gehalten werden, bis der betreffende Schweiß punkt gesetzt ist.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 8 bis 10 sind wiederum für Teile glei cher Funktion die gleichen Bezugszeichen wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 bzw. wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 6, ver wendet worden.

Fig. 8 entspricht der Schweißstellung, also der Arbeitsstellung, analog der aus Fig. 1 ersichtlichen Darstellung, während Fig. 9 die Step-Stellung, analog zu Fig. 2, und Fig. 10 die vollkommen geöffnete Stellung, analog Fig. 3, darstellt.

Bei der aus Fig. 10 ersichtlichen vollkommen geöffneten Stellung ist allerdings nur ein Verschwenken des Spannarmes 15 in Richtung B um etwa 35° darge stellt worden, da dies für den angenommenen Anwendungsfall ausreichend ist. Der Spannarm 15 kann aber auch - wie bei allen aus der Zeichnung ersichtli chen Ausführungsformen - um 90° gegenüber der aus Fig. 8 ersichtlichen Ar beitsstellung in Offenstellung geschwenkt werden, oder um einen noch größe ren Winkel, zum Beispiel um 135° oder 180°. Selbst bei einem Schwenkwinkel von 90° ist bei allen Ausführungsformen praktisch eine freie, vertikale Bauteilentnahme gegeben. Entsprechend geringer kann bei der aus Fig. 10 dargestellten geöffneten Stellung auch der Schwenkwinkel für die Step-Stellung sein und entsprechend größer kann dieser Winkel werden, wenn der Schwenkarm zum Beispiel um 90°, 135° oder bis zu 180° in Richtung A bzw. B schwenkbeweglich ist.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 8 bis 10 ist die Ausgleichs- und Ab senkvorrichtung 57 an einem festen Bauteil 94, zum Beispiel an einem Robo terarm, an einer Vorrichtung einer Fertigungsstraße oder dergleichen oder an einer Roboterschweißzange, angeordnet. Die Ausgleichs- und Absenkvorrich tung 57 weist ein Joch 95 auf, dem zwei mit Abstand sowie parallel zueinander angeordnete als Stangen 96 und 97 ausgebildete Führungselemente zugeord net sind, die in einem Gehäuse 98 angeordnet sind, das mit dem festen Bauteil 94 einstückig, aber lösbar, zum Beispiel durch Schrauben, verbunden ist. Das Gehäuse 98 besitzt zwei mit der Längsachse parallel und mit Abstand zueinan der angeordnete Bohrungen, in denen die Stangen 96 und 97 um ein be grenztes Maß synchron und gleichsinnig in Richtung X bzw. Y in einer zu be schreibenden Art und Weise motorisch verstellbar sind. Hierzu ist zwischen den beiden Stangen 96 und 97 der abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck, insbesondere durch Druckluft zu beaufschlagende Kolben 59, längsverschieblich und abdichtend in dem Zylinder 58 geführt, der mit einer aus ihm abgedichtet herausgeführten Kolbenstange 60 gekuppelt ist, die an ihrem Ende einen Schraubbolzen aufweist, mit dem die Kolbenstange 60 über eine oder mehrere Muttern arretiert mit dem Joch 95 getrieblich gekuppelt ist. Die Zu- und Abführungskanäle für den Zylinder 58 sind nur angedeutet, können aber zum Beispiel über die Kolbenstange 60 und/oder die Zylinderwandung des Zylinders 58 angeordnet sein.

Die Stangen 96 und 97 sind gegen die Rückstellkraft von je mindestens einem vorzugsweise gegen die Rückstellkraft vorgespannten Druckfederelement 100 bzw. 101 in ihrer Längsachsrichtung verschieblich gelagert, wobei sich jedes Druckfederelement 100 bzw. 101 an der einen Seite gegen ein Widerlager des Gehäuses 98 und an seinem anderen Endabschnitt gegen einen Ringkragen 102 bzw. 103 abstützt. Bei diesem Ringkragen 102, 103 kann es sich zum Bei spiel um Schraubmuttern handeln, die auf entsprechenden bolzenförmigen Gewindeabschnitten 104 bzw. 105 der Stangen 96 und 97 in Längsachsrich tung derselben verstellbar sind, wodurch auch die Vorspannung der Druckfe derelemente 100 bzw. 101 entsprechend veränderbar ist.

Der Kiefer 19 ist in der aus der Zeichnung ersichtlichen Seitenansicht etwa L- förmig ausgebildet, wobei der eine, parallel zum Spannkopf 1 verlaufende Schenkel mit dem Spannkopf 1 durch mehrere Schrauben einstückig, aber lös bar, verbunden ist. Von diesen Schrauben sind lediglich die Mittellinien 106 und 107 dargestellt. Dieser mit Schrauben an dem Spannkopf 1 verschraubte Schenkel ist mit dem Bezugszeichen 108 bezeichnet, während der dazu recht winklig verlaufende, in der Zeichnung waagerecht angeordnete, einstückig mit dem Schenkel 108 verbundene horizontale Schenkel mit dem Bezugszeichen 109 bezeichnet wurde. Zwischen den Schenkeln 108 und 109 ist ein aus Kup fer oder dergleichen bestehender Körper 110 angeordnet, der mehrere seit wärts gerichtete Schraublöcher 111 zum Anordnen von Leitungen für Kühlflüs sigkeit, zur Heranführung der elektrischen Energie und dergleichen aufweist. Der Spannarm 15 ist gabelförmig gestaltet und gibt zwischen sich ebenfalls einen aus Kupfer bestehenden Körper auf, mit dem die obere Schweißelek trode 17 verbunden ist, während die untere Schweißelektrode 18 mit dem Kör per 110 in Verbindung steht. Der Kiefer 19 kann ebenso wie der Spannarm 15 aus Aluminium und/oder aus Stahl bestehen.

Mit dem waagerechten Schenkel 109 ist ein verstellbarer Anschlag 112 in Form einer ein- und ausschraubbaren Schraube bezeichnet, die mit einem in der Ausgleichs- und Absenkvorrichtung 57 vorgesehenen Industriestoßdämpfer 113 zusammenwirkt.

Die Druckfederelemente 100 und 101 haben die Tendenz, den Kiefer 19 und damit die gesamte Kniehebelschweißzange gegenüber dem festen Bauteil 94 nach oben zu bewegen. Durch entsprechende Druckmittelbeaufschlagung des Kolben 59 läßt sich die gesamte Kniehebelspannvorrichtung, damit auch der Kiefer 19 und die mit ihm verbundene untere Schweißelektrode 18 absenken und damit von den Bauteilen 16 wegbewegen. Das Gehäuse 98 kann als wür felförmiger Körper in der seitlichen Projektion neben einem flachovalen oder im Querschnitt etwa rechteckförmigen Zylinder 2 und unterhalb des horizontalen Schenkels 109 des Kiefers 19 angeordnet sein, so daß es keinen zusätzlichen Raum einnimmt. Seitlich auf der dem Zylinder 2 abgewandten Seite können mehrere Sackbohrungen mit Gewinde vorgesehen sein, mittels welcher sich die gesamte Kniehebelschweißzange zusammen mit dem Gehäuse 98 an dem festen Bauteil 94 auswechselbar befestigen läßt.

Erfolgt eine Druckmittelzufuhr auf der Seite, daß der Kolben 59 sich in Richtung Y bewegt, so hat dies über die Kolbenstange 60 eine entsprechende Bewe gung des Joches 95 und damit eine Verschiebung der beiden Stangen 96 und 97 entgegen der Rückstellkraft der Druckfederelemente 100 und 101 zur Folge, mit dem Ergebnis, daß die gesamte Kniehebelschweißzange mit der unteren Schweißelektrode 18 in Richtung Y um ein begrenztes Maß abgesenkt wird. Umgekehrt führt eine Druckmittelbeaufschlagung der entgegengesetzten Ring seite des Kolbens 59 zu einer Bewegung der gesamten Kniehebelschweiß zange in Richtung X, wobei die Druckfederelemente 100 und 101 unterstützend wirken können.

Aus Fig. 11 ist eine der Kniehebelschweißzange gemäß den Fig. 8 bis 10 zugeordnete Niederhaltervorrichtung zu entnehmen, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 114 bezeichnet ist. In dem Körper 110 sind wiederum Bohrun gen 115 und 116 mit unterschiedlichen Durchmessern vorgesehen, in denen Niederhalterstößel 117 und 118 um ein begrenztes Maß gegen die Rückstell kraft von den Druckfedern 119 und 120 längsverschieblich angeordnet sind. Kolbenförmige Verdickungen 121 und 122 beschränken den Verschiebeweg der Niederhalterstößel 117 und 118 in den mit unterschiedlichem Durchmesser versehenen Bohrungen. Die Niederhalterstößel 117 und 118 sind an ihren den miteinander zu verschweißenden Bauteilen 16 zugekehrten stirnseitigen En dabschnitten ballig ausgebildet und ergreifen zwischen sich die untere Schweißelektrode 18.

Diametral und jeweils koaxial gegenüberliegend zu den Niederhalterstößeln 117 und 118 sind obere Niederhalterstößel 123 und 124 angeordnet, die ebenfalls gegen die Rückstellkraft von Druckfedern 125 und 126 im Schwenk arm 15 bzw. in dem hier vorgesehenen, ebenfalls aus Kupfer bestehenden Körper 127 angeordnet sind. Mit dem Körper 127 können geeignete, mit Ge winde versehene Bohrungen (nicht dargestellt), versehen sein, durch die die Kühlflüssigkeit, elektrischer Strom oder dergleichen zu der Schweißelektrode 17 herangeführt wird.

Die Druckfedern 125 und 126 einerseits und 119 und 120 andererseits bela sten die zugeordneten Niederhalterstößel 123 und 124 bzw. 117 und 118, so daß sie in Richtung auf die miteinander zu verschweiß 13882 00070 552 001000280000000200012000285911377100040 0002019942390 00004 13763enden Bauteile 16 vor eilend wirken und schon vor dem Auftreffen der Schweißelektroden 17 und 18 die miteinander zu verbindenen Bauteile 16 sicher halten und fixieren, bevor die Schweißelektroden 17 und 18 sie mit hohen durch die Kniehebelmechanik aufgebrachten Kräften gegeneinander pressen und unter dieser hohen Druck beanspruchung miteinander durch Schweißen verbinden.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 12 bis 17 sind wiederum für Teile glei cher Funktion die gleichen Bezugszeichen verwendet worden.

Hier ist eine Kniehebelschweißzange zur Verwendung mit einer sogenannten Geometriestation einer Maschinenschweißzange veranschaulicht. Spannarm 15 und untere Elektrode 18 sind in Richtung A bzw. B synchron und gegensin nig beweglich, so daß sie sich in gleichem Maße aufeinander zu- und vonein ander wegbewegen lassen, und zwar durch einen einzigen Linearantrieb, vor liegend durch eine Kolben-Zylinder-Einheit. Hierbei wird über die Kolbenstange 6 wiederum die Kniehebelgelenkanordnung 8 angetrieben und schwenkt den Spannarm 15 in Richtung A bzw. B. Der Zwangslauf wird hierbei durch Verzah nungselemente 128 bzw. 129 sichergestellt, die vorliegend als auf einem Kreisbogen liegende Zahnsektoren ausgebildet sind, die miteinander kämmen. Der Zahnsektor 128 ist dem Spannarm 15 als Schwenkachse zugeordnet und hat als Drehachse die Gehäuseschwenkachse 22, die auch der Spannarm 15 als Schwenkachse hat. Der Zahnsektor 129 hat als gehäusefeste Achse eine Achse 130 für die Elektrode 18. Selbstverständlich können die Verzahnungs elemente 128 und 129 statt als Sektoren auch als Halbkreise oder Vollkreise ausgebildet sein. Es ist außerdem möglich, andere Kupplungselemente vorzu sehen, die einen absoluten Synchronlauf bewerkstelligen. In den Fig. 15 und 16 wurden zur Vereinfachung der gekrümmte Abschnitt 14 der Führungsnuten nicht dargestellt. Selbstverständlich kann dieser gekrümmte Abschnitt 14 ebenso mit Führungsrollen vorhanden sein, wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen. Auch die Kniehebelgelenkanordnung 8 kann ebenso kon struktiv ausgeführt werden, wie es zum Beispiel im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 beschrieben wurde.

Wie man erkennt, ist mit dem Spannkopf 1 über eine orthogonal zur Längs achse der Kolbenstange 6 verlaufende Schwenkachse 131 ein Trafo-Aufnah megehäuse 132 verbunden, das in der aus Fig. 13 ersichtlichen Draufsicht im Querschnitt etwa U-förmig gestaltet ist, wobei zwischen den beabstandeten U- Schenkeln ein Schweißtrafo 133 angeordnet und hier durch Schrauben oder dergleichen befestigt ist. Das Trafo-Aufnahmegehäuse 132 ist über Schrauben oder dergleichen mit einem Roboterarm 134 oder dergleichen gekuppelt.

An seiner dem Spannarm 15 abgekehrten Seite, in der Zeichnungsebene unte ren Seite, besitzt das Trafoaufnahmegehäuse, einen Vorsprung 135, der über ein Schwenklager 136 mit einem Linearantrieb 137, vorliegend eine abwech selnd beidseitig durch Druckmitteldruck, vornehmlich durch Luftdruck zu beauf schlagende Kolben-Zylinder-Einheit verbunden ist, deren Kolbenstange 138 über das Schwenklager mit dem Vorsprung 135 und deren Zylinder 139 über ein mit ihrer Schwenkachse parallel zur Schwenkachse 136 verlaufendes Schwenklager 140 mit einem Lageransatz 141 des Zylinders 2 schwenkbeweg lich verbunden ist. Durch entsprechende Druckmittelbeaufschlagung läßt sich die Kolbenstange 138 entsprechend mehr oder weniger weit ein- und ausfah ren, so daß es zu einer Kippbewegung in Richtung A bzw. B kommt. Auf diese Weise läßt sich zusätzlich die Schweißelektrode 18 von dem Bauteil 16 nach unten absenken und außerdem der Spannarm 15 in Richtung A und B, bei spielsweise um 90° oder mehr, zum Beispiel um 135° oder 180°, schwenken, so daß auch sperrige Konturen beim Be- und Entladen dieser Kniehebel schweißzange keine Probleme bereiten.

Aus Fig. 17 ist zu erkennen, daß auch bei einer zum Beispiel als Maschinen schweißzange ausgebildeten Kniehebelschweißzange ein Hebel 38 wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 zur Anwendung kommen kann, dem eine ähnliche Niederhaltervorrichtung 27 wie in der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 zugeordnet ist, so daß im Interesse einer Vermeidung von Wieder holungen hinsichtlich der Funktion auf die Beschreibung der Fig. 1 bis 3 Bezug genommen werden kann. Deutlich erkennt man aus Fig. 17, daß der Hebel 38 lose mitlaufend ausgebildet ist, da er auf einem kreisrunden Achsabschnitt 142 angeordnet ist, der koaxial zu der Achse 22 verläuft. Aus Gründen der Verein fachung wurde in Fig. 17 kein besonderer Linearantrieb entsprechend dem Linearantrieb 137 und die Anbindung dieser Kniehebelschweißzange an den Roboterarm dargestellt. Auch fehlt das Trafoaufnahmegehäuse 132.

Die in der Zusammenfassung, in den Patentansprüchen und in der Beschrei bung beschriebenen sowie aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

1

Spannkopf

2

Zylinder, Gehäuse

3

Dichtung

4

Innenwand

5

Kolben

6

Kolbenstange

7

Dichtung

8

Kniehebelgelenkanordnung

9

Schwenkbolzen

10

Gelenkelement

11

Kniehebelgelenkbolzen

12

Führungsrolle

13

Führungsnut

14

Abschnitt, gekrümmter

15

Spannarm

16

Bauteil, flächiges Bauteil

17

Schweißelektrode, obere

18

Schweißelektrode, untere

19

Kiefer, Widerlager

20

Gelenklaschenanordnung

21

Spannarmschwenkbolzen

22

Gehäuseschwenkachse

23

Laschenanordnung

24

Leitung

25

Leitung

26

Leitung, elektrische

27

Niederhaltervorrichtung

28

Niederhaltervorrichtung

29

Stößel

30

Stößel

31

Druckfederelement

32

Druckfederelement

33

Gehäuse

34

Sackbohrung

35

Lagerelement, Kugelkalottenausformung

36

Kopf, pilzartiger, Kugelkalotte

37

Lagerpfanne

38

Hebel, Niederhalterschwenkarm

39

Widerlagerteil, oberes

40

Stirnseite von

39

41

Verdickung, kolbenförmige

41

a Bohrung

42

Widerlagerteil, unteres

43

Oberfläche

44

Kanal

45

Kolbenführung, zentrale

46

Kanal

47

Bodendeckel

48

Zylinder, Zylinderraum

49

Zylinder, Zylinderraum

50

Kolben, weiterer; Step-Kolben

51

Ringkragen

52

Dichtung

53

Sackbohrung

54

Dichtung

55

Kanal

56

Zylinderkranz

57

Ausgleichs- und Absenkvorrichtung

58

Zylinder

59

Kolben

60

Kolbenstange

61

Joch

62

Schlitten

63

Schlittenführung

64

Bauteil

65

Sensor; Mikroschalter; Induktivschalter; Endschalter; Pneumatikschalter

66

Sensor; Mikroschalter; Induktivschalter; Endschalter; Pneumatikschalter

67

Sensor; Mikroschalter; Induktivschalter; Endschalter; Pneumatikschalter

68

Schaltfahne

69

Vorsprung

70

Kanal

71

Kanal

72

Steckergehäuse

73

Platine

74

Schlitz

75

Niederhaltervorrichtung

76

Niederhaltergehäuse

77

Niederhaltergehäuse

78

Bohrung

79

Bohrung

80

Bohrung

81

Bohrung

82

Druckfederelement

83

Druckfederelement

84

Druckfederelement

85

Druckfederelement

86

Verdickung, kolbenförmige

87

Verdickung, kolbenförmige

88

Verdickung, kolbenförmige

89

Verdickung, kolbenförmige

90

Niederhalterstößel

91

Niederhalterstößel

92

Niederhalterstößel

93

Niederhalterstößel

94

Bauteil, fester

95

Joch

96

Stange; Führungselement

97

Stange; Führungselement

98

Gehäuse

99

Gehäuse

100

Druckfederelement, Druckfeder

101

Druckfederelement, Druckfeder

102

Ringkragen, Mutter

103

Ringkragen, Mutter

104

Gewindeabschnitt, bolzenförmiger

105

Gewindeabschnitt, bolzenförmiger

106

Mittellinie

107

Mittellinie

108

Schenkel des Kiefers

19

109

Schenkel des Kiefers

19

110

Körper

111

Schraubloch

112

Anschlag

113

Industriestoßdämpfer

114

Niederhaltervorrichtung

115

Bohrung

116

Bohrung

117

Niederhalterstößel

118

Niederhalterstößel

119

Druckfederelement, Druckfeder

120

Druckfederelement, Druckfeder

121

Verdickung, kolbenförmige

122

Verdickung, kolbenförmige

123

Niederhaltervorrichtung, obere

124

Niederhaltervorrichtung, obere

125

Druckfederelement, Druckfeder

126

Druckfederelement, Druckfeder

127

Körper

128

Verzahnungselement

129

Verzahnungselement

130

Schwenkachse

131

Schwenkachse

132

Trafoaufnahmegehäuse

133

Schweißtrafo

134

Roboterarm

135

Vorsprung

136

Schwenklager

137

Linearantrieb, Kolben-Zylinder-Einheit

138

Kolbenstange

139

Zylinder

140

Schwenklager

141

Lageransatz

142

Achse

143

Leitung

144

Leitung

145

Kabel
A Schwenkrichtung
B Schwenkrichtung
Y Y Verschieberichtung
X Y Verschieberichtung

Literaturverzeichnis

Nicht vorveröffentlichte eigene deutsche Patentanmeldung 199 31 723.2-15
DE 550 737
DE 70 84 39
DE 21 17 550
DE 22 22 686
DE 25 55 207
DE 27 39 150
DE 30 22 376
DE 36 13 644
DE 36 38 526
DE 41 11 430
DE 196 16 441
DE-U-19 17 295
DE-U-83 07 606
DE-U-89 08 288.5
DE-U-90 05 183.1
DE-U-90 16 781.3
DE-U-91 04 532
DE-U-92 15 151.5
DE-U-93 11 132.0
DE-U-295 04 267
DE-U-295 13 586
DE-U-297 13 944
EP-A-0 243 599
EP-A-0 255 853
EP-A-0 256 208
EP-A-0 313 767
EP-A-0 317 924
EP-A-0 359 073
EP-A-0 595 074
EP-A-0 636 449
EP-A-0 778 107
EP-A-0 803 331
FR-PS 2 427 179
FR-PS 2 618 718
US-PS 1,324,851
US-PS 1,404,862
US-PS 1,543,181
US-PS 2,390,022
US-PS 3,371,953
US-PS 3,482,831
US-PS 3,963,229
US-PS 4,137,784
US-PS 4,905,973
US-PS 5,072,652
US-PS 5,201,838
US-PS 733,614
DD-A-138 643
GB-A-611 873
Prospekt der Firma ISI Automation Anlagen- und Komponenten Vertriebs- GmbH - "Neue Kraft in der Greifertechnik. Nur von ISI."
"Quick Change Gripper Head Mounts" der Firma I.S.I. Manufacturing, Inc.
Prospekt der Firma I.S.I. Manufacturing, Inc. "Other ISI Products", insbeson dere "Das Grip-Lok System: Bewährte Greifertechnik"
Prospektblätter KG84A32101, KG84A32102, KG84A32103, KG84A32104 der Firma DE-STA-CO Metallerzeugnisse GmbH betreffend "Kurvenklemmgreifer, Einfachklemmgreifer, Doppelklemmgreifer"
Prospekt der Firma Sommer Automatic GmbH "Kniehebelgreifer GK 20, GK 25"
Prospektblatt der Firma Fritz Schunk GmbH "Kniehebelgreifer, Type PKG, pneumatisch"
Prospektblatt der Firma Fritz Schunk GmbH "15.2" und "15.3"
Katalog "Spanntechnik" der Firma DE-STA-CO, Frankfurt 1972/73, S. 72/73
Prospekt der Firma MS Magnetfabrik Schramberg, 78713 Schramberg-Sulgen, Max-Planck-Str. 15, "Ihr Partner für Dauermagnete", Copyright 1994, Ausgabe 04/97
Fachbuch K. Schreyer, Werkstückspanner (Vorrichtung), 3. Auflage, Springer- Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1969, S. 80, 81, Bild 246

Claims

1. Kniehebelschweißzange, zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Indu strie, mit einem gehäuseartigen Spannkopf (1), und mit einem sich in axialer Verlängerung daran anschließenden Linearantrieb (durch Druck mitteldruck, vornehmlich pneumatisch abwechselnd beidseitig beauf schlagte Kolben-Zylinder-Einheit; Elektromotor; Hohlwellenmotor), der eine Kolbenstange (6) motorisch antreibt, die den Hohlraum des Spann kopfes (1) axial durchgreift, wobei am freien Ende der Kolbenstange (6) innerhalb des Spannkopfes (1) eine Kniehebelgelenkanordnung (8) ge lenkbeweglich angeordnet ist, die mit einem Spannarm (15) gekoppelt ist, der durch den Linearantrieb (2, 5) abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen um eine gehäusefeste Gehäuseschwenkachse (22) schwenkbeweglich antreibbar ist, mit einem dem Spannkopf (1) gegen überliegenden, als Kiefer (19) ausgebildeten Widerlager, wobei sowohl dem Spannarm (15) als auch dem Kiefer (19) je mindestens eine an elek trischen Strom gesteuert anschließbare, vorzugsweise flüssigkeitsgekühlte Schweißelektrode (17, 18) zugeordnet ist, durch die zwischen den Schweißelektroden (17, 18) zuordnende Baufeile (16) unter Vermeidung stoßartiger Beanspruchungen beim Aufsetzen der Schweißelektroden (17, 18) auf die Bauteile (16) unter hohem Druck miteinander verschweißbar sind.

2. Kniehebelschweißzange, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkopf (1) und der Linearantrieb (2, 5) als nach außen staub- und möglichst spritzflüssigkeitsgeschützt gekapselte Bauteile ausgebildet sind, die mit einander zu einer handzuhabenden Baueinheit verbunden sind.

3. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest dem Kiefer (19) mit seiner Schweißelek trode (18) eine abwechselnd in beiden Richtungen antreibbare Aus gleichs- und Absenkvorrichtung (57) zugeordnet ist, die ein gemeinsames und gleichzeitiges synchrones Bewegen der Schweißelektrode (18) und des Kiefers (19) um ein begrenztes Maß von den miteinander zu ver schweißenden Bauteilen (16) weg oder auf diese hingerichtet ermöglicht.

4. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, bei welcher der Kolben-Zylinder-Einheit (2, 5) ein abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck zu beaufschlagender Kolben (5) zugeordnet ist, der die Kolbenstange (6) antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß in dem gleichen Zylinder (2) des Kolbens (5) ein weiterer Kolben (50) auf einer stangenförmigen Kolbenführung (45) zwi schen einem Bodendeckel (47) und einem endseitigen, zum Beispiel als Ringkragen (51) ausgebildeten Endanschlag sowohl gegenüber der Innen wand (4) des gemeinsamen Zylinders (2) als auch gegenüber der Kol benführung (45) dichtend geführt ist, und daß der weitere Kolben (50) als Anschlag für den mit der Kolbenstange (6) verbundenen Kolben (5) für die sogenannte Step-Stellung dient, derart, daß der zwischen den beiden Kolben (5, 50) vorgesehene Zylinderraum (48) über einen Kanal (44) an die Druckmittelzufuhr anschließbar ist, während ein zwischen einem Bo dendeckel (47) und dem Step-Kolben (50) liegender Zylinderraum (49) über einen weiteren Kanal (46) ebenfalls an eine Druckmittelquelle an schließbar ist und daß der auf der Seite der Kolbenstange (6) vorhandene Zylinderraum (56) ebenfalls an einen Kanal (55) zur Heranführung von Druckmittel anschließbar ist, wobei die Kolbenstange (6) mit einer Sackbohrung (53) zum Eintauchen der Kolbenführung (45) versehen ist, während die Ausgleichs- und Absenkvorrichtung (57) ebenfalls durch eine Kolben-Zylinder-Einheit (58, 59) gebildet ist, deren Kolben (59) über eine Kolbenstange (60) mit einem Joch (61) oder dergleichen und einem Schlitten (62) gekuppelt ist, während die Schlittenführung (63) an einem festen Bauteil (64, zum Beispiel an einem Roboterarm, Vorrichtungsteil) angeordnet ist, und daß mit dem Schlitten (62) die Kniehebelspannvor richtung, insbesondere der Spannkopf (1) gekuppelt ist, wobei die Aus gleichs- und Absenkvorrichtung (57) auf der den Schweißelektroden (17, 18) gegenüberliegenden Rückseite der Kniehebelspannvorrichtung ange ordnet ist.

5. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem gleichen Zylinder (2) des Kolbens (5) ein Step-Kolben (50) auf einer stangenförmigen Kolbenführung (45) zwischen einem Bodendeckel (47) und einem endseitigen, zum Beispiel als Ring kragen (51) ausgebildeten Endanschlag sowohl gegenüber der Innenwand (4) des gemeinsamen Zylinders (2) als auch gegenüber der Kolbenführung (45) druckmitteldicht geführt ist und daß der Step-Kolben (50) als Anschlag für den mit der Kolbenstange (6) verbundenen Kolben (5) für die sogenannte Step-Stellung dient, derart, daß der zwischen den beiden Kolben (5, 50) vorgesehene Zylinderraum (48) über einen Kanal (44) an die Druckmittelzufuhr anschließbar oder zu entlüften ist, während ein zwi schen einem Bodendeckel (47) und dem Step-Kolben (50) liegender Zy linderraum (49) über einen weiteren Kanal (46) ebenfalls an eine Druck mittelquelle anschließbar ist, und daß der auf der Seite der Kolbenstange (6) vorhandene Zylinderraum (56) ebenfalls an einen Kanal (55) zur Heranführung von Druckmittel anschließbar ist, wobei die Kolbenstange (6) mit einer Sackbohrung (53) zum Eintauchen der Kolbenführung (45) vorgesehen ist, während die Ausgleichs- und Absenkvorrichtung (57) ebenfalls durch eine Kolben-Zylinder-Einheit (58, 59) gebildet ist, deren Kolben (59) über eine Kolbenstange (60) mit einer Schlittenführung (63) gekuppelt ist, während der Schlitten an einem festen Bauteil (64 - Robo terarm, Vorrichtungsteil) angeordnet ist und daß mit der Schlittenführung (63) der Kiefer (19) gekuppelt ist, wobei die Ausgleichs- und Absenkvor richtung (57) auf der den beiden Schweißelektroden (17, 18) zugekehrten Seite der Kniehebelspannvorrichtung, unterhalb des Kiefers (19) ange ordnet ist.

6. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem gleichen Zylinder (2) des Kolbens (5) ein Step-Kolben (50) auf einer stangenförmigen Kolbenführung (45) zwischen einem Bodendeckel (47) und einem endseitigen, zum Beispiel als Ring kragen (51) ausgebildeten Endanschlag sowohl gegenüber der Innenwand (4) des gemeinsamen Zylinders (2) als auch gegenüber der Kolbenführung (45) dichtend geführt ist, und daß der Step-Kolben (50) als Anschlag für den mit der Kolbenstange (6) verbundenen Kolben (5) für die sogenannte Step-Stellung dient, derart, daß der zwischen den beiden Kolben (5, 50) vorgesehene Zylinderraum (48) über einen Kanal (44) an die Druckmittelzufuhr anschließbar oder zu entlüften ist, während ein zwi schen einem Bodendeckel (47) und dem Step-Kolben (50) liegender Zy linderraum (49) über einen weiteren Kanal (46) ebenfalls an einer Druck mittelquelle anschließbar ist, und daß der auf der Seite der Kolbenstange (6) vorhandene Zylinderraum (56) ebenfalls an einen Kanal (55) zur Her anführung von Druckmittel anschließbar ist, wobei die Kolbenstange (6) mit einer Sackbohrung (53) zum Eintauchen der Kolbenführung (45) vor gesehen ist, während die Ausgleichs- und Absenkvorrichtung (57) eben falls durch eine Kolben-Zylinder-Einheit (58, 59) gebildet ist, deren Kolben (59) über eine Kolbenstange (60) mit einem Joch (95) verbunden ist, mit dem zwei mit Abstand sowie mit ihren Längsachsen parallel zueinander verlaufende Stangen (96, 97) verbunden sind, die gegen die Rückstellkraft von vorgespannten Druckfederelementen (100, 101) in um 180 Grad ge geneinander versetzte Richtungen antreibbar sind, wobei die Stangen (96, 97) - gegebenenfalls mittelbar - mit dem Kiefer (19) gekuppelt sind und daß die Ausgleichs- und Absenkvorrichtung (57) unterhalb des Kiefers (19) angeordnet ist.

7. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Spann arm (15) mindestens eine beim Schweißhub voreilende Niederhaltervor richtung (27) für die miteinander zu verschweißenden flächigen Bauteile zugeordnet ist.

8. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auch dem Kiefer (19) eine Niederhaltervorrichtung (28) zugeordnet ist.

9. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nieder haltervorrichtung (27, 28) durch ein vorgespanntes Druckfederelement (31) in Richtung auf die zu verschweißenden Bauteile (16) druckbelastet ist und mit einem Endabschnitt in einer Aussparung, Sackbohrung oder dergleichen (34) angeordnet ist und mit ihrem anderen Ende mit einem Hebel (38) zusammenwirkt, der um eine gehäusefeste Achse (22) im Spannkopf (1) unterhalb des Spannarmes (15) frei schwenkbar angeord net ist.

10. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nieder halterschwenkarm (38) eine Lagerpfanne (37) aufweist, gegen die ein Stößel (29) mit einem kalottenförmigen, durch das Druckfederelement (31) belasteten Kopf (36) anliegt und mit seinem stößelartigen Ende in einem ebenfalls kalottenartigen Lagerelement (35) oder dergleichen im Tiefsten einer Sackbohrung (34) angeordnet ist.

11. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeichnet, daß die Schwenkachse (22) des Niederhalterschwenkarms (38) mit der gehäusefesten Schwenkachse (22) für die Kniehebelgelen kanordnung (8) bzw. des Spannarmes (15) zusammenfällt und daß der Niederhalterschwenkarm (38) an seinem freien Ende ein ballig oder kon vex ausgebildetes Widerlagerteil (39) aufweist, das gegen die miteinander zu verschweißenden Bauteile (16) einwirkt und daß auch das mit dem Kiefer (19) verbundene Widerlagerteil (42) zum Auflegen der miteinander zu verschweißenden Bauteile (16) ballig oder konvex ausgebildet ist, derart, daß die ballig oder konvex ausgebildeten Teile des Niederhal terschwenkarmes (38) und des Kiefers (19) gegeneinander mit ihren balligen oder konvexen Oberflächen gerichtet sind.

12. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl dem Spannarm (15) als auch dem Kiefer (19) mehrere durch eine vorge spannte Druckfeder belastete Niederhalterstößel (90, 91 bzw. 92, 93; 123, 124 bzw. 117, 118) zugeordnet sind, zwischen denen die Schweiß elektroden (17, 18) angeordnet sind.

13. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spann arm (15) gegenüber dem Kiefer (19) um 90° oder mehr, vorzugsweise um 180°, in Offenstellung schwenkbar ist.

14. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweiß elektroden (17, 18) entsprechend ihrem Verschleiß und Abbrand auto matisch nachstellbar ausgebildet sind.

15. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kiefer (19) mit der Schweißelektrode (18) in Richtung auf die dem Spannarm (15) zugeordnete Schweißelektrode (17) automatisch verstellbar und einstellbar ausgebildet ist.

16. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, wobei in Achsrichtung der Kolbenstange (6) in dem von der Kolbenstange (6) durchsetzten Spannkopf (1) parallel zu einander angeordnete Führungsschienen oder Führungsnuten (13) zum Führen der Kolbenstange (6) und/oder des Kniehebelgelenkes (8), vor nehmlich über Wälzlager, angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Führungswände der Führungsnuten oder Führungsschienen (13) für die Kniehebelgelenkanordnung (8) nach nur je einem Radius zu einer Seite der Kolbenstangenlängsachse hin gekrümmt (14) verlaufend angeordnet sind, derart, daß mit dem Werkstückspannarm (15) über einen vorbestimmten Schwenkbereich des Werkstückspann armes (15) ohne Erzielung einer Totpunktlage eine gleiche oder annähernd gleichbleibende Schweißspannkraft an den Schweißelektroden (17, 18) erzielbar ist.

17. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 16, dadurch ge kennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Führungswände der Füh rungsnuten oder Führungsschienen (13) auf ihren der Führung des Knie hebelgelenkes (8) dienenden Längenabschnitt auf einer Seite der Längs achse der Kolbenstange (6) durch jeweils eine Kurvenschar begrenzt ist, die möglichst sprunglos ineinander übergeht, derart, daß mit dem Spannarm (15) über einen vorbestimmten Schwenkbereich des Spannarmes (15) ohne Erzielung einer Totpunktlage eine gleiche oder annähernd gleichbleibende Schweißkraft an den Schweißelektroden (17, 18) erzielt ist.

18. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 16 oder 17 mit einem Kupplungsbolzen zum getrieblichen Kuppeln der Kolbenstange (6) mit der Kniehebelgelenkanordnung (8) und einem Kniehebelgelenkbolzen, da durch gekennzeichnet, daß sowohl der Kupplungsbolzen als auch der Kniehebelgelenkbolzen über je mindestens ein Paar Führungsrollen in den Führungsnuten geführt sind.

19. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder einem dar auffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die mit dem Spannarm (15) als auch die mit dem Kiefer (19) verbundene Schweißelektrode (17, 18) an Leitungen (24, 25 bzw. 143, 144) angeschlossen sind, durch die Kühlflüssigkeit heran- und abführbar ist.

20. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Kniehebelschweißzange über einen Linearantrieb, insbesondere einen Druckluftzylinder, insgesamt gegenüber einem festen Bauteil verstellbar ist.

21. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 20, dadurch ge kennzeichnet, daß die Verstellbarkeit der unteren Schweißelektrode (18) mit dem Kiefer (19) durch eine Kolben-Zylinder-Einheit vornehmbar ist.

22. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kiefer (19) und der Spannarm (15) über eine Zwangsführung, insbesondere ein Getriebe, gemeinsam, synchron und durch zum Beispiel denselben Linearantrieb aufeinanderzu- bzw. voneinander weg antreibbar ausgebil det sind.

23. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 22, dadurch ge kennzeichnet, daß der Kiefer (19) und der Spannarm (15) durch ein Zahnradgetriebe (128, 129) getrieblich miteinander verbunden sind.

24. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kiefer (19) im Spannkopf (1) um eine mit ihrer Längsachse parallel zur ortsfesten Schwenkachse (22) des Spannarmes (15) verlaufende Schwenkachse (131) schwenkbeweglich gelagert ist.

25. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 24, dadurch ge kennzeichnet, daß auf der Schwenkachse (22) des Spannarmes (15) als auch auf einer Schwenkachse (131) für die gegenüberliegende Schweißelektrode (18) je mindestens ein Zahnrad, ein Zahnkranz oder ein Zahnsektor (128, 129) angeordnet ist, und daß die Verzahnung zumindest über einen gewissen Schwenkbereich der Elektroden (17, 18) miteinander in Eingriff stehen.

26. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 23 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, zur Verwendung als Roboterzange, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Spannkopf (1) über eine parallel zur Schwenkachse (22) des Spannarmes (15) verlaufende Schwenkachse (131) ein Trafoaufnahmegehäuse (132) verbunden ist, in dem ein Schweißtrafo (133) angeordnet ist.

27. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 26, dadurch ge kennzeichnet, daß das Trafoaufnahmegehäuse (132) gabelförmig ge staltet ist und zwischen den Schenkeln des Schweißtrafo (133) angeord net ist.

28. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 26 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der der Schwenkachse (131) abgekehrten, unteren Seite ein in beiden Richtungen wirkender Motorantrieb (137), insbesondere eine abwechselnd beidseitig mit Druckmitteldruck zu beaufschlagende Kolben-Zylinder-Einheit ange ordnet ist, die an der einen Seite - gegebenenfalls mittelbar - über eine Schwenkachse mit dem Trafoaufnahmegehäuse und an ihrer anderen Seite über Schwenkachse mit der Kniehebelspannvorrichtung verbunden ist und daß über den motorischen Antrieb (137) die gesamte Kniehebelschweißzange um die Schwenkachse (131) schwenkbeweglich gelagert ist.

29. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Trafoaufnahmegehäuse (132) ein Robo terarm (134) gekuppelt ist.

30. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Ma schinenschweißzange verwendbar ist.

31. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder einem der An sprüche 2 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Ständerschweiß zange verwendbar ist.

32. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder einem der An sprüche 2 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Roboterschweiß zange verwendbar ist.

33. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 4 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Kolben (5) des Linearantriebes als auch der zusätzlich in dem gleichen Zylinder (2) angeordnete Step-Kolben (50) abwechselnd beidseitig durch Druckluft von 6 bar beaufschlagbar sind.

34. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißelektroden (17, 18) mit einer Spannschweißkraft von 1 bis 10 kN, vorzugsweise von 2 bis 4 kN, auf die miteinander zu verschweißenden Bauteile (16) einwirken.

35. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (2) des Linearantriebes innen und außen in einem orthogonal zu seiner Längsachse geführten Querschnitt flachoval ausgestaltet ist und daß die in ihm längsverschieblich und dichtend geführten Kolben an ihrer Periphe rie mit ihren Dichtungen und ihren Formabmessungen entsprechend form mäßig angepaßt sind.

36. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche mit einem in einem orthogonal zur Längs achse der Kolbenstange geführten Querschnitt rechteckförmigen Spann kopf (1), der aus zwei Gehäuseteilen aufgebaut ist, die dichtend gegen einander verspannbar sind, und mit einem sich in axialer Verlängerung an das zylinderinnenseitige Ende des Spannkopfes (1) anschließenden Zy linder (2), in dem ein abwechselnd beidseitig durch Luftdruck zu beauf schlagender Kolben (5) und ein Step-Kolben (50) längsverschieblich und dichtend geführt sind, der mit seiner Kolbenstange (6) den Zylinder (2) und den Hohlraum des Spannkopfes (1) axial durchgreift, wobei am freien Ende der Kolbenstange (6) eine Kniehebelgelenkanordnung (8) befestigt ist, die mit einem Spannarm (15) gekuppelt ist, der eine oder mehrere Schweißelektroden (17, 18) aufweist, mit Endschaltern bzw. Stellungsge bern (65, 66, 67) in Form von Mikroschaltern, induktiven Schaltern, Pneu matikschaltern oder Sensoren, die in einem Raum des Spannkopfes (1) integriert sind, wobei die Schalter relativ zueinander einstellbar sind und an einer die Abdeckung für diesen bildenden Halterung als insgesamt austauschfähige Abfragekassette (73) in Form einer Platine im Bereich eines Schlitzes (74) in axialer Richtung oder quer dazu des Spannkopfes (1) angeordnet und befestigt sind, wobei die Abfragekassette (73) von der den Schweißelektroden (17, 18) abgewandten Seite des Gehäuses des Spannkopfes (1) durch den engen, sich in Richtung der Längsachse oder quer dazu erstreckenden Schlitz (74) und unter Beibehaltung der Anbau möglichkeit der Kniehebelschweißvorrichtung von mindestens drei Seiten, insbesondere auch von der Rückseite her, eingesteckt ist, derart, daß das Profil der Abfragekassette (73) den Schlitz (74) nach außen hin möglichst fugendicht abdichtet.

37. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder einem der An sprüche 2 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abfragekassette (73) von der Seite des Gehäuses des Spannkopfes (1) durch einen engen, sich in Richtung der Längsachse oder quer dazu der Kolbenstange (6) er streckenden Schlitz und unter Beibehaltung der Anbaumöglichkeit auch von beiden Seitenflächen der gekapselten Kniehebelschweißzange einge steckt ist, derart, daß das Profil den Schlitz nach außen hin möglichst fu gendicht abdichtet.

38. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, wobei der Linearantrieb ein elektromotori scher Antrieb ist, der sich in einem an den Spannkopf (1) anschließenden Gehäuse (2) befindet, dadurch gekennzeichnet, daß dem Elektromotor eine dauermagnetische Bremse zugeordnet ist, deren einer Teil unbeweglich dem Gehäuse (2) oder dem Stator und deren anderer Teil mit Spaltabstand drehbeweglich der Welle des Elektromotors zugeordnet ist.

39. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 38, dadurch ge kennzeichnet, daß die beiden Teile der dauermagnetischen Bremse scheibenförmig ausgebildet sind, von denen der eine Teil in einem Lager bock für die Lagerung der Welle und das andere Teil auf dem freien Endabschnitt der Welle des Elektromotors angeordnet und arretiert ist.

40. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle des Elektromotors als Hohlwelle ausgebildet ist und an ihrem dem Spann kopf zugekehrten Endabschnitt einen Schraubmotor aufweist, in dem das linearantreibbare, als Schraubspindel ausgebildete Teil ein- und aus schraubbar angeordnet ist.

41. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das linea rantreibbare Teil in die Welle des Elektromotors eintaucht.

42. Gekapselte Kniehebelschweißzange nach Anspruch 41, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Spindel an beiden Endabschnitten im Spannkopf gelagert ist und daß auf dieser Spindel ein Schraubmotor je nach Antriebs richtung des Elektromotors in die eine oder in die andere Richtung ein schraubbar ist und mit diesem Schraubmotor über eine Schwenkachse ein Lenker des Kniehebelgelenks (8) schwenkbeweglich gekuppelt ist.