DE2351692A1

DE2351692A1 - Bolzenschweisspistole

Info

Publication number: DE2351692A1
Application number: DE19732351692
Authority: DE
Inventors: Norbert Oehry
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1973-10-15
Filing date: 1973-10-15
Publication date: 1975-04-17
Also published as: US3940587A; BE820622A; JPS5066457A; FR2247310A1; CA1023438A; ATA772974A; AT334712B; CH574793A5; AU7411974A; GB1474634A; FR2247310B1

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

DIPL.-ING. SCHWABS DR. DR. SANDMAIR

PATENTANWÄLTE
8 MÖNCHEN 90

Anwaltsakte 2k Hvj- - ₁₅. Oktober I973

HILTI AKTIENGESELLSCHAET IN SCHAAN (Fürstentum Liechtenstein)

Bolzenschweisspi stole

Die Erfindung betrifft eine Schweisspistole für ein Kondensatorentladungs-Bolzenschweissgerät mit einem, an der vorderen Stirnseite mit Auflagefüssen versehenen Gehäuse, einer im Gehäuse axial verschiebbar gelagerten, sich über die vordere Stirnseite hinaus erstreckenden Schubeinheit, die an ihrem vorderen Ende eine der Aufnahme von Bolzen dienende Spannzange trägt, einem Haltemagneten, welcher die im Ruhezustand durch die Kraft einer Feder gegen einen Anschlag

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gepresste Schubeinheit in einer hinteren Stellung festhält, wobei der axiale Abstand zwischen der Vorderkante der Auflagefüsse und der Stirnfläche eines gegen Stoppmittel in die Spannzange eingeschobenen Bolzens einstellbar ist.

Beim Schweissvorgang mit bekannten Schweisspistolen der eingangs genannten Art wird der um einen bestimmten Betrag, den Luftspalt, von der Oberfläche abgehobene Bolzen durch die Kraft einer Feder in Richtung Befestigungsmaterial beschleunigt. Dies erfolgt mittels einer um einen bestimmten Weg axial verschiebbaren Schubeinheit, welche entgegen der Federkraft von einem Haltemagneten festhaltbar ist.

Um gute Schweissresultate zu erhalten, muss- der Bolzen mit einer definierten Kraft auf dessen Oberfläche aufprallen. Dies bedeutet, dass sich die Schubeinheit.im Moment des Auftreffens des Bolzens noch nicht in ihrer vordersten Stellung befinden darf. Der Bolzen kann also im abgehobenen Zustand der Pistole um einen bestimmten axialen Weg gegenüber der Vorderkante der Auflagefüsse vorlaufen. Die Aufprallkraft ist abhängig von diesem Mass, welches auch Vorlauf genannt wird.

Zur Einstellung des Vorlaufs sind bisher lediglich Möglichkeiten bekannt, welche mit erheblichen Nachteilen verbunden sind.

So weisen bekannte Schweisspistolen in ihrer Länge verstellbare Auflagefüsse auf. Um eine geometrisch definierte Auflage zu erzielen, werden meistens drei Auflagefüsse gewählt. Bei dreifach erforderlicher Einstellung ist es jedoch schwierig, eine genau senkrecht zur Oberfläche stehende Lage der Pistole zu erreichen, wie dies für eine einwandfreie Schweissung notwendig ist. Ausserdem ist diese Art der Einstellung sehr zei traubend.

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Deshalb ist man dazu übergegangen, Schwelsspistolen mit einem, in der Spannzange verstellbaren, der Länge des jeweiligen Bolzens anzupassenden,Begrenzungsstift als Stoppmittel zu versehen. Die Einstellung eines solchen Begrenzungsstiftes erfordert jedoch spezielle Messmittel und stellt zudem erhöhte Anforderungen an das Bedienungspersonal. Dazu ist der Zeitaufwand sehr gross, da diese Einstellung für verschiedene Bolzenlängen immer wieder neu vorgenommen werden muss.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schweisspistole zu schaffen, bei welcher der axiale Abstand zwischen Vorderkante der Auflagefüsse und Stirnfläche des Bolzens in einfachster Weise, ohne besonderen Werkzeugaufwand, verstellt werden kann.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Anschlag für die Schubeinheit gegenüber dem Gehäuse verstellbar ist.

Die Verstellbark.eit. des Anschlages hat insbesondere den Vorteil, dass die Sehweisspistole in kurzer Zeit auf das erforderliche Mass eingestellt ist, da die Einstellung nur an einer Stelle erfolgen muss. Im Gegensatz zu verstellbaren Auflagefüssen wird durch Verstellung des Anschlages die senkrechte Lage der Schweisspistole zur Werkstück-Oberfläche nicht verändert. Gegenüber einem verstellbaren Begrenzungsstift besitzt ein verstellbarer Anschlag den Vorteil, dass die Einstellung nur einmal vorgenommen werden muss. Auf einen verstellbaren Begrenzungsstift kann deshalb auch verzichtet werden. Der Bolzen wird dann einfach soweit eingeschoben, bis er mit seinem Bund an der Stirnfläche der Spannzange anliegt. -Für Bolzen, welche keinen für diesen Zweck genügenden Bund aufweisen, ist die Verwendung von festen, der Länge der

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jeweiligen Bolzen angepassten Begrenzungsstiften möglich, welche auswechselbar sind und in die Spannzange eingesetzt werden.

Der Anschlag ist vorteilhaft hülsenförmig ausgebildet. Eine solche Form ist fabrikationstechnisch einfach herstellbar. Ausserdem kann ein hülsenförmiger Anschlag sehr gut im Gehäuse geführt werden.

Aus konstruktiven Gründen ist es zweckmässig, wenn die Schubeinheit möglichst im benachbarten Bereich der Spannzange geführt ist. Da sich der Anschlag aus Gründen der Zugänglichkeit zum Verstellen über die vordere Stirnseite des Gehäuses hinaus erstreckt, ist es vorteilhaft, den Anschlag als vordere Führung der Schubeinheit auszubilden, wobei deren Innendurchmesser dem Aussendurchmesser des in die Führung eingreifenden Teiles der Schubeinheit entspricht.

Zur Einstellbarkeit des Anschlages ist zwischen diesem und dem Gehäuse zweckmässigerweise eine Gewindeverbindung vorgesehen. Somit werden keine zusätzlichen und komplizierten Verstell-Elemente benötigt.

Für eine genaue Einstellung des Anschlages wird das Gewinde mit Vorteil als Feingewinde ausgebildet. Dies erleichtert die Einstellung und verbessert die Selbsthemmung des Anschlages.

Zum Eingriff von die Einstellung erleichternden Werkzeugen ist die nach aussen gerichtete Stirnseite des Anschlages zweckmässigerweise mit radial verlaufenden Nuten versehen. Solche Nuten sind einfach herzustellen und es werden dazu beim. Einstellen des Anschlages keine teuren Spezialwerkzeuge benötigt.

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-ff*

Der Federweg setzt sich zusammen aus der Verspannung der Feder beim Einbau, dem Vorlauf und dem Luftspalt. Die maximale Federkraft ergibt sich aus der Federkonstanten und dem. totalen Federweg. Damit eine Verstellung des Vorlaufs keine Veränderung des totalen Federweges und somit auch keine Aenderung der maximalen Federkraft zur Folge hat, ist es vorteilhaft, wenn der Haltemagnet mit dem Anschlag in Wirkverbindung steht, die beiden also miteinander um den selben Weg verschoben werden. Dadurch bleibt der aus dem Vorlauf und dem Luftspalt bestehende Hub stets gleich und der Haltemagnet ist immer in der* Lage, die maximale Federkraft zu überwinden. , -.-,".

Zur Ueberbrückung des Abstandes zwischen Anschlag und Haltemagnet ist vorzugsweise zwischen den genannten Teilen ein hülsenförmiges Zwischenglied angeordnet. Damit wird die axiale Bewegung vom Anschlag auf den Magneten übertragen.

Zur Erleichterung der Einstellung ist es von Vorteil, zwischen dem Haltemagnet und dem rückwärtigen Pistolengehäuse eine Druckfeder anzuordnen. Eine solche bewirkt als selbsttätiges Stellglied, dass der Magnet dauernd in Wirkverbindung mit dem. Anschlag steht. Ausserdem vermag sie Längenänderungen, welche durch Temperaturunterschiede entstehen, automatisch auszugleichen.

Die Erfindung soll nunmehr anhand einer sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläutert werden und zwar zeigt diese eine Ansicht einer teilweise geschnittenen Schweisspistole gemäss Erfindung.

Aus der Zeichnung ist eine insgesamt mit 1 bezeichnete Schweisspistole ersichtlich, mit einem Gehäuse 2 und einem seitlich daran angeordneten Handgriff 3, welcher mit einem

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Auslöseknopf 4 versehen ist. In den Handgriff 3 münden die elektrischen Zuleitungen 5 und 6 für den Schweiss- und den Steuerstrom. Das Gehäuse 2 ist an der vorderen Stirnseite mit Auflagefüssen 7 versehen. Im Gehäuse 2 ist eine insgesamt mit 8 bezeichnete Schubeinheit verschiebbar gelagert. Am vorderen Ende der Schubeihheit 8 ist mit Hilfe einer Ueberwurfmutter'9 eine Spannzange 10 befestigt. In die Spannzange 10 ist ein insgesamt mit 11 bezeichneter Bolzen eingeschoben. Im gezeichneten Fall liegt dieser mit seinem Bund 11a am vorderen Ende der Spannzange 10 an. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Bolzen 11 soweit in die Spannzange einzuschieben bis er mit seinem hinteren Ende 11b gegen einen an sich bekannten und daher nicht gezeichneten der Länge des jeweiligen Bolzens angepassten auswechselbaren Begrenzungsstift in der Spannzange anschlägt.

Die Schubeinheit 8 ist mit ihrem vorderen Bereich in einem verstellbaren, insgesamt mit 12 bezeichneten Anschlag axial verschiebbar gelagert. Im Ruhezustand, d.h. bei nicht betätigter oder nicht auf .das Werkstück aufgesetzter Schweisspistole, wird die Schubeinheit 8 durch die Kraft einer Feder 13 mit ihrem Bund 8b gegen die hintere Stirnseite 12a des verstellbaren Anschlages 12 gedrückt. Dieser ist an seinem Umfang 12b mit einem Feingewinde im Gehäuse 2 verschraubt. An der vorderen, nach aussen gerichteten Stirnseite des Anschlages 12 angebrachte, radial verlaufende Nuten 12c erleichtern die Verstellung. Dadurch ist der mit (x) bezeichnete Vorlauf auf ein bestimmtes Mass einstellbar. Eine solche Einstellung ist z.B. notwendig, um die Fabrikationstoleranzen auszugleichen. Sie wird normalerweise im Herstellerwerk vorgenommen.

Im hinteren Bereich der Schubeinheit 8 befindet sich ein Haltemagnet 14, der gMchzeitig der Führung des hinteren Teiles 8c der Schubeinheit dient. Beim Einsetzen eines Bolzens 11 in die

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Spannzange 10 wird .gleichzeitigdie ganze Schubeinheit 8 gegen die Kraft der Feder 13 nach hinten gedrückt bis eine auf der Schubeinheit befestigte Ankerscheibe 15 am Haltemagnet en 14 zum Anschlag kommt. Dieser hält nun die Schubeinheit 8 in der hinteren Stellung fest.

Hierauf wird die Schweisspistole auf das Befestigungsmaterial aufgesetzt. Der Bolzen 11 ist nun um einen bestimmten Betrag, den Luftspalt, von der Oberfläche entfernt. Bei Betätigung des Auslöseknopfes 4 wird der Stromkreis des Haltemagneten 14 unterbrochen. Dieser gibt dann die Schubeinheit 8 frei, worauf diese durch die Kraft der Feder 13 in Richtung Befestigungsmaterial beschleunigt wird. Kurz vor dem Berühren des Bolzens 11 mit der Oberfläche wird der Lichtbogen gezündet und damit der eigentliche Schweissvorgang eingeleitet.

Der Haltemagnet 14 steht mit dem Anschlag 12 in Wirkverbindung, damit ein Verstellen des Anschlages keine Hub- und damit Kraftveränderung zur Folge hat. Im, gezeigten Beispiel geschieht dieses Zusammenwirken durch ein hülsenförmiges Zwischenglied 16. Damit der Haltemagnet 14 über das Zwischenglied 16 dauernd' am Anschlag 12 anliegt, ist hinter dem Haltemagneten 14 eine zylindrische Druckfeder 17 angeordnet.

Für punktgenaues Schweissen ist es auch möglieh, den Bolzen nach dem Aufsetzen auf die Oberfläche durch Entfernen einer mit der Schweisspistole lösbar verbundenen Kappe 18 und Zurückziehen am rückwärtigen Ende 8d der Schubeinheit 8 in Bereitschaf tslage zu bringen.

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Claims

Patentansprüche

l.y Schweisspistole für ein Kondensatorentladungs-Bolzenschweissgerät mit einem, an der vorderen Stirnseite mit Auflagefüssen versehenen Gehäuse, einer im Gehäuse axial verschiebbar gelagerten, sich über die vordere Stirnseite hinaus erstreckenden Schubeinheit, die an ihrem vorderen Ende eine der Aufnahme von Bolzen dienende Spannzange trägt, einem Haltemagneten, welcher die im Ruhezustand durch die Kraft einer Feder gegen einen Anschlag gepresste Schubeinheit in einer hinteren Stellung festhält, wobei der axiale Abstand zwischen der Vorderkante der Auflagefüsse und der Stirnfläche eines gegen Stoppmittel in die Spannzange eingeschobenen Bolzens verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (12) gegenüber dem Gehäuse (2) verstellbar ist.
2. Schweisspistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (12) hülsenförmig ausgebildet ist.
3. Schweisspistole nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (12) mit einer Führung versehen ist, deren Innendurchmesser dem Aussendurchmesser des in die Führung eingreifenden Teiles der Schubeinheit (8) entspricht.
4. Schweisspistole nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen äusserem Mantel des Anschlages (12) und Gehäuse eine Gewindeverbindung (12b) vorgesehen ist.
5. Schweisspistole nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindeverbindung als Feingewindeverbindung ausgebildet ist.

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6. Schweisspistole nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (12) an seiner nach aussen gerichteten Stirnseite mit radial verlaufenden Nuten (21c) versehen ist.
7. Schweisspistole nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltemagnet (14) mit dem Anschlag (12) in Wirkverbindung steht.
8. Schweisspistole nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Haltemagnet (14) und Anschlag (12) ein hülsenförmiges Zwischenglied (16) angeordnet ist.
9. Schweisspistole nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung des Anschlages (12) gegen die Kraft einer Feder (17) erfolgt.

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