DE2604064A1

DE2604064A1 - Federnde halterung fuer einzelteile insbesondere in bolzenschweiss- und setzgeraeten

Info

Publication number: DE2604064A1
Application number: DE2604064A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: MAYR ALFRED FRIEDRICH INZING TIROL (OESTERREICH)
Current assignee: MAYR ALFRED FRIEDRICH INZING TIROL (OESTERREICH)
Priority date: 1975-02-04
Filing date: 1976-02-03
Publication date: 1976-08-19
Also published as: AT351338B; ATA83275A; NL7600947A; GB1540472A; DE2604064C2

Description

Einreichfsrtig zur
Weiterleitung erhalten

Alfred. F. Mayr in Inzing (Tirol)

Federnde Halterung für Einzelteile insbesondere in Bolzenschweiß- und Setzgeräten

Die Erfindung betrifft eine Halterung für vorzugsweise stab£rmige Einzelteile, mit einem mit einer zentralen Längsbohrung versehenen Spannelement, welches vom 'Aufnahmeende ausgehende Längsschlitze aufweist, so daß die zwischen den Schlitzen befindlichen Wandteile während des Durchschiebens des Einzelteiles nach außen federn und diesen während des Arbeitsvorganges federnd festhalten.

609834/0687
19739 16/gh

In Bolzen-Schweiß- und Setzgeräten, für die die Erfindung in erster Linie Anwendung finden soll, ist es nötig, daß der Einzelteil, der in der Regel durch einen glatten oder einen Gewindebolzen gebildet wird, während des Arbeitsvorganges sicher an einer genau vorgegebenen Stelle festgehalten wird.

Dies ist bei diesen Halterungen deshalb schwierig, weil die Wandteile sehr weich federnd ausgeführt werden müssen, um den Durchtritt des vor allem bei Schweißungen in der Regel am Bolzen vorgesehenen Bundes zu ermöglichen. Aus demselben Grund ist nicht nur Spannkraft während de· Arbeitsvorganges oft unzureichend, sondern auch die Zentrierung mangelhaft, wenn nicht der ungeschlitzte Teil des Spannelementes unverhältnismäßig lang gemacht wird.

Erfindungsgemäß wird eine einwandfreie Zentrierung und Spannung dadurch erreicht, daß konzentrisch um das Spannelement eine axial verschiebliche, im Gehäuseggeführte Zentrier- und Spannhülse angeordnet ist, welche mindestens eine erste Kegelfläche aufweist, wobei an Spannelement oder am Gehäuse eine zweite Kegelfläch· vorgesehen ist, derart daß die beiden Kegelflächen durch eine Axialverschiebung der Zentrier- und Spannhülse zum gegenseitigen Anliegen kommen.

Eine gute Zentrierung der Hüls· im Gehäuse ist mit geringem Arbeitsaufwand möglich, weil die gesamt· Läng· der Hülse ausgenutzt werden kann. Ebenso ergeben die Konueflachen eine einwandfreie Zentrierung. Di· Spannkraft kann durch entsprechende Wahl der Konuswink·! auf einen beliebigen Wert gebracht werdtn.

. In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die axial· Bewegung der Hüls· gleichzeitig für •in· axial· Bewegung d«s Spann«l«m«nt«s zu verwenden» welch· b*i vielen Arbeitsverfahren nötig ist, wi· Schweißen, Einbetten des Bolzens in Kunststoff, Einkleben, usw.

609834/0687

Wird die Halterung in einem Schweißgerät verwendet, so muß der Halterung der außerordentlich hohe Schweißstrom zugeführt werden, wozu niedrige Übergangswiderstände erforderlich sind, da sonst unerwünschte Verschweißungen auftreten. Es ist nicht möglich, die Stromzuführung unlöslich auszuführen, etwa anzulöten, da das Spannelement nach Abnutzung oder bei Verwendung anderer Bolzendurchmesser ausgewechselt werden muß. Die dafür in erster Linie in Frage kommende Schraubverbindung hat den Nachteil, daß sie für hohe Stromdichten unbrauchbar ist; außerdem ist insbesondere bei der erfindungsgemäßen Konstruktion mit längsverschieblichem Spannelement die Gefahr des Lockerwerdens besonders groß· In weiterer Ausbildung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, die Schraubverbindung mit einer Kegelverbindung zu kombinieren, welche die doppelte Aufgabe des Stromüberganges und der mechanischen Sicherung der Verbindung dient.

Wird, wie es in diesen Geräten vielfach üblich ist, der Bolzen durch einen Stößel vorgeschoben und/oder durch diesen während des Arbeitsvorganges festgehalten, so ist es zweckmäßig, den letzten Teil der Bewegung des Stößels gleichzeitig für die Zentrierung und zusätzliche Spannung des Spannelementes sowie gegebenenfalls für den zusätzlichen Hub des Spannelementes während des Arbeitsvorganges zu benutzen» Es ist demnach für alle diese Bewegungen nur «in einziger Antrieb, etwa eine pneumatische oder hydraulische Einheit, ein Elektromagnet, usw. nötig.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, ohne jedoch auf dieses beschränkt zu stin.

Fig. 1 stellt einen Längsschnitt durch ein erfindungigemäßes Bolzenschweißgerät dar, Fig. 2 ist eine vergrößerte Darstellung d«£ eigentlichen Halterung, wobei in der oberen Hälfte die Teile entsprechend Fig. 1 gezeichnet sind, während in der unteren Hälfte die beweglichen Teile in ihrer Lage zu eine» anderen Zeitpunkt eines Arbeitszyklus dargestellt sind.

609834/0687

In einem Gehäuse 1 ist mittels eines Lagers 2 eine Zentrier- und Spannhülse 3 längsverscnieblich gelagert. Zwischen dem Lager 2 und einem Bund am hinteren Ende der Hülse 3 ist eine Druckfeder 4 angeordnet.

In der Bohrung der Hülse 3 ist das eigentliche Spannelement 5 vorgesehen. Dieses weist in bekannter Weise einen zylindrischen hinteren Teil auf, welcher in der Hülse 3 zentrisch geführt ist. In ihrem vorderen Teil, der der Aufnahme des Bolzens 6 dient, ist sie mit Längsschlitzen 7 versehen, so daß die Wandteile zwischen den Schlitzen 7 radial federn können. Diese Federung wird durch den Einstich 8 wesentlich erleichtert. Um ein unkontrolliertes Auseinanderfedern zu verhindern, ist um das Spannelement 5 ein federnder Ring 9 gelegt.

An ihrem vorderen Ende ist die Hülse 3 mit einem Innenkonus 20 versehen. Das Spannelement 5 weist im benachbarten Bereich einen Außenkonus 21 gleichen Kegelwinkels auf, wobei in der in Fig. 1 dargestellten Lage der Teile zwischen den beiden Kegeln 20 und 21 ein geringer Abstand herrscht.

An seinem hinteren Ende ist das Spannelement 5 in einen Ring 10 eingeschraubt. Der Ring weist einen im wesentlichen zylindrischen, Längsschlitze aufweisenden Fortsatz 11 mit einer konischen Innenfläche auf, während das Spannelement 5 mit «inen entsprechenden Gegenkegel versehen ist. Zwischen dem Ring 10 und dem Lager 2 ist eine weitere Druckfeder 12 angeordnet. Der Ring 10 trägt die nicht dargestellte Stromzuführung.

Ia Gehäuse 1 ist weiters ein Zylinder 13 gelagert, in welchem ein Kolben 14 durch Beaufschlagung mit Druckluft durch den Kanal 15 auf das Spannelement 5 hin bewegt werden kann. In den Kolben 14 ist «in Stößel 16 eingeschraubt.

Zwischen Vordertnde des Zylinders 13 und dem hinteren End· des Spannelementes 5 ist ein Druckstück 17 angeordnet.

603834/0687

Dieses ist durch drei axial verlaufende Schraubbolzen 18, welche durch Bohrungen im Ring 10 hindurchtreten, mit der Zentrier- und Spannhülse 3 verschraubt.

Die Funktion der beschriebenen Einrichtung ist die folgende:

Ausgehend von der in Fig. 1 und Fig. 2, obere Hälfte, dargestellten Lage der Elemente wird der Kolben 14 mit Druckluft beaufschlagt und bewegt sich in Richtung auf das Spannelement 5 zu. Der Stößel 16 dringt in dieses ein und drückt den Bolzen 6 nach vorne. Dabei federt der geschlitzte Teil des Spannelementes 5 auf, wobei nur die geringe Eigenfederung und die ebenfalls mäßige Kraft des federnden Ringes 9 zu überwinden ist.

Kurz vor Erreichen des Hubendes trifft die Stirnfläche des Kolbens 14 auf das Druckstück 17 und bewegt dieses und damit über die Schraubbolzen 18 die Hülse 3 mit sich. Nach einem kurzen Hub kommen die einander entsprechenden Kegelflächen 20 und 21 zum gegenseitigen Anliegen. Dies bewirkt einerseits zusammen mit der Rückhaltekraft der Feder 12 eine radiale Verspannung des federnden Teiles des Spannelementes 5> so daß dieses und damit der Bolzen 6 nicht mehr seitlich ausweichen können und der Widerstand gegen den Stromübergang von der Hülse auf den Bolzen gering wird. Die radiale Spannkraft kann dabei durch entsprechende gegenseitige Abstimmung von Federkraft und Kegelwinkel auf den gewünschten Wert gebracht werden. Anderseits wird beim weiteren Hub des Stößels 16 das Spannelement durch die Hülse 3 so weit nach vorn bewegt, daß der Bolzen in die zum Schweißen richtige Lage kommt und mit der erforderlichen Kraft angedrückt wird, wodurch eine weitere Zunahae der radialen Spannung des Bolzens erfolgt. Die Teile befinden sich nun in der in Fig. 2, untere Hälfte, dargestellten Lage.

609834/0687

Nach dem Arbeitsvorgang wird der Zylinder 13 entlastet und der Kolben 14 wird durch die Feder 19 zurückgedrückt. Dabei wird in einer ersten Phase das Druckstück 17 und damit die Hülse 3 freigegeben und diese Teile bewegen sich unter der Wirkung der Feder 4 zurück, während das Spannelement 5 infolge der Reibung zwischen ihm und dem Bolzen 6 in seiner Lage verbleibt. Dadurch vermindert sich der gegenseitige Druck der Kegelflächen 20, 21, wodurch die erhöhte radiale Spannung auf den Bolzen 6 aufgehoben ist. Das Abziehen des Spannelementes 5 vom Bolzen β durch die Feder 12 erfolgt somit mit geringer Reibung. Dies ist dann besonders wichtig, wenn der Bolzen einen Bund aufweist, dessen Durchmesser wesentlich größer als jener des Bolzenschaftes ist. Dadurch wird der Verschleiß gerade an der Klemmstelle wesentlich herabgesetzt.

609834/0687

Claims

Patentansprüche :

Halterung für vorzugsweise stabförmige Einzelteile, mit einem mit einer zentralen Längsbohrung versehenen Spannelement, welches vom Aufnahmeende ausgehende Längsschlitze aufweist, so daß die zwischen den Schlitzen befindlichen Wandteile während des Durchschiebens des Einzelteiles nach außen federn und diesen während des Arbeitsvorganges federnd festhalten, dadurch gekennzeichnet, daß konzentrisch um das Spannelement (5) eine axial verschiebliche, im Gehäuse geführte Zentrier-und Spannhülse (3) angeordnet ist, welche mindestens eine erste Kegelfläche aufweist, wobei am Spannelement (5) oder am Gehäuse (1) eine zweite Kegelfläche vorgesehen ist, derart daß die beiden Kegelflächen durch eine Axialverschiebung der Zentrier- und Spannhülse zum gegenseitigen Anliegen kommen.
2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (5) längsverschieblich gelagert ist und die zweite Kegelfläche aufweist.
3. Halterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (5) an seinem hinteren Ende in einen Ring (10) eingeschraubt ist.
4. Halterung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gehäuse (1) und dem Ring (10) eine Feder (12) angeordnet ist, welche den Ring (10) nach hinten zu ziehen sucht.
5. Halterung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (10) einen mit einer konischen Innenfläche

609834/0687

und Längsschlitzen versehenen Fortsatz (11) aufweist, und daß das Spannelement (5) alt einem entsprechenden Außenkonus versehen ist.
6. Halterung zur Verwendung in einem Gerät mit einem längsverachleblichen Stößel (16) zum Bewegen und/oder Festhalten des Einzelteiles (6), dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (16) alt einem Druckstück (17) verbunden ist, welches gegen Ende des Hubes des Stößeis (16) direkt oder über Zwischenglieder (17,18) die Zentrier- und Spannhülse (3) axial verschiebt«

7« Halterung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (14) durch den Kolben einer pneumatischen oder hydraulischen Einheit gebildet wird, welche die Bewegung des Stößels (16) bewirkt.

60 9 834/06

Leerseite