DE2604064C2

DE2604064C2 - Bolzenschweiß- oder Setzgerät

Info

Publication number: DE2604064C2
Application number: DE2604064A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-02-04
Filing date: 1976-02-03
Publication date: 1985-02-14
Also published as: GB1540472A; NL7600947A; ATA83275A; DE2604064A1; AT351338B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bolzenschweißoder -setzgerät mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Bei einem bekannten Gegenstand dieser Art — DE-GM 19 60 364 — wird der jeweilige Einzelteil von der Außenseite her eingeführt, so daß eine rasche Schweißfolge nur durch einen äußerst komplizierten Mechanismus und unter Inkaufnahme großer axialer Bewegungen erzielbar ist. Das Spannelement dieses Gerätes ist mit einer Kegelfläche versehen, die dauernd mit derjenigen der Zentrier- und Spannhülse in Eingriff bleiben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bolzenschweiß- oder -setzgerät der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welches bei einfacher Ausgestaltung die Möglichkeit bietet, im Rahmen einer Handhabung das Einzelteil einzuführen, festzuklemmen und in die gewünschte Lage zu bringen.

Ausgehend von einem Bolzenschweiß- oder -setzgerät mit den Merkmalen des Oberbegriffes des neuen Anspruches 1 wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Gerates mit einem eine durchgehende Bohrung aufweisenden Spannelement lassen sich die Einzelteile von der dem Aufnahmeende her entgegengesetzter Seite durchschieben, und zwar auch dann, wenn Einzelteile Verdickungen aufweisen, weil die Zentrier- und Spannhülse erfindungsgemäß in dem Gehäuse längsverschieblich gelagert ist. Dadurch wird es möglich, in einem Zug das Einzelteil einzuführen, festzuklemmen und in die gewünschte Lage zu bringen.

Eine gute Zentrierung der Hülse im Gehäuse ist mit geringem Arbeitsaufwand möglich, weil die gesamte Länge der Hülse ausgenutzt werden kann.

In bevorzugter Ausführung ist auch das Spannelement längsverschieblich gelagert und mit einer Kegelfläche versehen, die durch eine Axialverschiebung der Zentrier- und Spannhülse mit deren Kegelfläche zur Anlage gelangt. Damit wird die Zentrierung noch verbessert. Die Spannkraft kann durch entsprechende Wahl der Kegelwinkel auf einen beliebigen Wert gebracht werden.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die axiale Bewegung der Hülse gleichzeitig für eine axiale Bewegung des Spannelementes zu verwenden, welche bei vielen Arbeitsverfahren nötig ist, wie Schweißen, Einbetten des Bolzens in Kunststoff, Einkle-

jo ben und dergleichen.

Bei einem Schweißgerät müssen außerordentlich hohe Schweißströme zugeführt werden, wozu niedrige Übergangswiderstände erforderlich sind, da sonst unerwünschte Verschweißungen auftreten. Es ist nicht möglieh, 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 längiverschieblichem Spannelement die Gefahr des Lockerwerdens besonders groß. In weiterer Ausbildung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, die Schraubverbindung mit einer Kegelverbindung zu kombinieren, die sowohl dem guten Stromübergang als auch einer mechanischen Sicherung der Verbindung dient.

Wird, wie es in diesen Geräten vielfach üblich ist, der Einzelteil wie Bolzen oder dergleichen durch einen Stößel vorgeschoben und/oder durch diesen während des Arbeitsvorganges festgehalten, so ist es vorteilhaft, 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 ein einziger Antrieb, etwa eine pneumatische oder hydraulische Einheit, ein Elektromagnet, usw. nötig·

bo Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispieles nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel;

h5 F i g. 2 eine vergrößerte Teilschnittdarstellung, wobei in der oberen Hälfte die Teile entsprechend F i g. 1 gezeichnet sind, während in der unteren Hälfte die beweglichen Teile in ihrer Lage zu einem anderen Zeitpunkt

eines Arbeitszyklus dargestellt sind.

In einem Gehäuse 1 ist mittels eines Lagers 2 eine Zentrier- und Spannhülse 3 längsverschieblich 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, Längsschlitz aufweisenden Fortsatz 11 mit einer konischen Innenfläche auf, während das Spannelement 5 mit einem 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.

Im Gehäuse 1 ist weiters ein Zylinder 13 gelagt-rt. 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 ein Stößel 16 eingeschraubt.

Zwischen Vorderende des Zylinders 13 und dem hinteren Ende des Spannelementes 5 ist ein Druckstück 17 angeordnet.

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 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 drück·, 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 aie 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 auswei- t>o chen 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. Ander- b5 seits wird beim weiteren Hub des Stößels 16 das Spannelement 5 durch die Hülse 3 so weit nach vorn bewegt, daß der Bolzen 6 in die zum Schweißen richtige Lage kommt und mit der erforderlichen Kraft angedrückt wird, wodurch eine weitere Zunahme der radialen Spannung des Bolzens erfolgt. Die Teile befinden sich nun in der in F i g. 2, untere Hälfte, dargestellten Lage.

Nach dem Arbeitsvorgang wird der Zylinder 13 entlaste", 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 6 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 Klenimstelle wesentlich herabgesetzt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bolzenschweiß- oder -setzgerät mit einer Halterung für Einzelteile, mit einem eine Längsbohrung aufweisenden und mit vom Aufnahmeende ausgehenden Längsschlitzen versehenen Spannelement, deren zwischen den Schlitzen liegende Wandteile durch eine eine Kegelfläche aufweisende Zentrier- und Spannhülse radial zusammendrückbar sind, d a durch gekennzeichnet, daß das Spannelement (5) eine durchgehende, das Durchschieben des Einzelteils von der dem Aufnahmeende entgegengesetzter. Seite her ermöglichende Bohrung aufweist und daß die Zentrier- und Spannhülse (3) im Gehäuse längsverschieblich gelagert ist.

2. Gerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auch das Spannelement (5) längsverschieblich gelagert ist und eine Kegelfläche (21) aufweist, die durch eine Axialverschiebung der Zentrier- und Spannhülse (3) mit deren Kegelfläche (20) zur Anlage gelangt.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (5) an seinem hinteren Ende in einen Ring (10) eingeschraubt ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gehäuse (I) und dem Ring (10) eine Feder (12) angeordnet ist, welche den Ring

(10) nach hinten zu ziehen sucht.

5. Gerät nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring(10) einen mit einer konischen Innenfläche und Längsschlitzen versehenen Fortsatz

(11) aufweist und daß das Spannelement (5) mit einem entsprechenden Außenkonus versehen ist.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem längsverschieblichen Stößel (16) zum Bewegen und/oder Festhaltendes Einzelteiles(6),dadurch gekennzeichnet, daß der S'ößel (16) mit einem Druckstück (17) verbunden ist, welches gegen Ende des Hubes des Stößel (16) direkt oaer über Zwischenglieder (17, 18) die Zentrier- und Spannhülse (3) axial verschiebt.

7. Gerät 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.