DE29505613U1

DE29505613U1 - Vorrichtung zum Anschweißen von Schweißelementen

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Publication number: DE29505613U1
Application number: DE29505613U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2005-04-01

Description

Vorrichtung zum Anschweißen von Schweißelementen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschweißen von Schweißelementen mit einer Schweißelementehalteeinrichtung zur Aufnahme eines zu verschweißenden Elements.

Eine derartige Bolzenschweißvorrichtung kann z.B. eine Bolzenschweißpistole sein und dient zur nicht lösbaren Befestigung metallischer Bolzen auf metallischen Flächen. Bolzen und Fläche sind elektrisch leitend und werden mittels eines Lichtbogens miteinander verschweißt.

Bei bekannten Vorrichtungen müssen die zu verschweißenden Bolzen zumindest eine durchgehende Stirnfläche aufweisen, die mit einer Haltefläche kontaktiert und dann angeschweißt werden. Dadurch können nur massive Bolzen sicher verschweißt werden. Rohrförmige Elemente weisen eine ringförmige Kontaktfläche auf und können mit einer derartigen Vorrichtung aufgrund des Fehlens einer ebenen Fläche nicht sicher verschweißt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bolzenschweißvorrichtung anzugeben, die es erlaubt, Elemente mit einem Hohlquerschnitt sicher anzuschweißen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Halteeinrichtung von einer Spule ringförmig umgeben ist, der über jeweilige Anschlüsse ein Strom zugeführt wird, Übertragungsmittel vorgesehen sind, die das von der Spule erzeugte magnetische Feld an das zu verschweißende Schweißelement übertragen, wobei die Übertragungsmittel die Spule ringförmig umgeben und im Bereich zwischen der Spule und dem Schweißelement halbkugelschalenförmig ausgebildet sind, wobei die halbkugelschalenförmige Ausbildung der Übertragungsmittel eine zentrale kreisförmige Aussparung aufweist, durch die das Schweißelement in die Schweißelementehalteeinrichtung eingeführt werden kann und das magnetische Feld über die durch die Aussparung gebildete ringförmige Fläche an das Schweißelement übertragen wird.

Vorteil der Vorrichtung ist es, daß die Vorrichtung einen ringförmiges Magnetfeld auf das Schweißelement überträgt, wodurch die ringförmige Querschnittsfläche sicher verschweißt werden kann.

Die Übertragungsmittel sind durch ihren halbkugelschalen förmigen ausgebildeten Teil besonders geeignet, das durch die Spule erzeugte magnetische Feld mit besonders hohem Wirkungsgrad an das Schweißelement zu übertragen. Verluste werden durch die besondere Ausgestaltung der Übertragungsmittel weitgehend vermieden.

Die Übertragungsmittel können kostengünstig aufgebaut werden, indem sie zweigeteilt sind. Der erste die Spule umgebende Teil kann dann z.B. aus kostengünstigem einfachem Stahl gefertigt sein und lediglich der halbkugelschalen förmige Teil ist dann aus ferromagnetische!!! Material gefertigt.

In einer weiteren Ausgestaltung kann die Schweißelementehalterung rohrförmig ausgebildet sein und eine Einlaßöffnung zur Zuführung von Schutzgas in bekannter Weise aufweisen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von einer ein Ausführungsbeispiel zeigender Figur näher erläutert.

Mit 1 ist ein oberes Element der Schweißelementehalterung bezeichnet. An dieses schließt sich ein unteres Element 2 an, welches an seinem dem Element 1 gegenüberliegenden Ende in bekannter Weise derart ausgebildet ist, daß es ein Schweißelement 10 aufnehmen und während des Schweißvorgangs halten kann. Dazu kann das Ende des Elements 2 z.B. eine Klemmvorrichtung aufweisen.

Um das obere Drittel des Elements 2 der Schweißelementehalterung ist radial eine Spule 5 angeordnet. Die Spule 5 weist Spulenanschlüsse 11 auf, die aus der Vorrichtung durch entsprechende Aussparungen herausragen und mit entsprechenden Anschlüssen einer nicht näher dargestellten Ver- sorgungseinheit, z.B. von einer Schweißpistole, verbunden sind. Die Spule 5 ist von Übertragungsmitteln umgeben, die aus einer ersten wannen- bzw. topfförmigen Einheit 4 und ei- ner halbkugelschalenförmigen zweiten Einheit 3 Fedformen gebildet werden. Die Einheit 4 umschließt die Spule 5 derart, daß ihre wannenförmige Öffnung in Richtung einer metallischen Fläche 13 zeigt, auf der das Schweißelement verschweißt werden soll. An den nach unten zeigenden Rand des wannenförmigen Elements 4 schließt sich das zweite halbkugelschalenförmige Element 3 an, welches eine zentral angeordnete Öffnung 14 aufweist, durch die das Schweißelement 10 auf die Schweißelementehalterung 1, 2 aufgesetzt werden kann. Zwischen Spule 5 und wannenförmiger Öffnung des Elements 4 ist eine Abdeckscheibe 6 angeordnet,die auch eine mechanische Haltefunktion ausüben kann. Die gesamte

derart gebildete Anordnung ist von einem nicht magnetischen Gehäuse 8, welches gleichzeitig als Systemträger dient umgeben. Zwischen diesem Gehäuse 8 und der metallischen Fläche 13 kann noch ein Stützring 7 angeordnet sein.

Unter halbkugelförmig wird ein Querschnitt verstanden, der im wesentlichen einer Halbschale einer Hohlkugel entspricht. Aus fertigungstechnischen Gründen ist ein kreisrunder Querschnitt besonders vorteilhaft. Es kann aber auch zweckmäßig sein, daß die Halbschalen eine Parabel oder Hyperbelform aufweisen. Wesentlich erscheint, daß keine Kanten oder Ecken im Querschnitt vorhanden sind.

Der Querschnitt kann konstant oder wie im dargestellten Beispiel sich auf die Öffnung zu allmählich verjüngend ausgebildet sein.

Das obere Element 1 weist des weiteren einen Anschluß 9 auf, der mit dem hohlen Inneren der rohrförmigen Schweißelementehalterung 1, 2 in Verbindung steht. Diesem Anschluß kann Schutzgas zugeführt werden.

Für den Schweißvorgang wird ein Schweißelement 10, z.B. eine Buchse, ein Rohrstück oder dergleichen durch die Öffnung 14 auf die Schweißelementehalterung 2 aufgesetzt. Die gesamte Anordnung wird dann auf die metallische Fläche 13 an der Stelle aufgesetzt, an der das Schweißelement mit der metallischen Fläche verbunden werden soll. Über entsprechende nicht dargestellte Betätigungselemente wird dann der Spule 5 über deren Anschlüsse 11 ein Strom zugeführt. Die Spule 5 erzeugt dann ein magnetisches Feld, welches über die durch die Elemente 3 und 4 gebildeten Übertragungsmittel auf das Schweißelement 10 übertragen werden. Diese Übertragung auf das Schweißelement 10 findet dann schließlich an der durch die Öffnung 14 gebildeten Randfläche 12 des kugelförmigen Elements 3 statt.

Die Schweißelementehalterung 1, 2 ist derart ausgebildet, daß ihre gesamte Länge an die Länge des Schweißelements angepaßt ist, so daß eine optimale Lage der Randfläche 12 gegenüber dem Schweißelement 10 gewährleistet ist. Dies kann durch austauschbare Elemente 3 verschiedener Längen oder durch ein mechanisch in Längsrichtung verstellbares Element 2 ermöglicht werden.

Die halbkugelschalenförmige Ausgestaltung des Elements 3 gewährleistet einen optimalen magnetischen Fluß und eine Übertragung der erzeugten magnetischen Feldlinien auf das Schweißelement 10 mit hohem Wirkungsgrad und somit geringen Verlusten. Durch eine derartige Anordnung kann eine optimale radiale geformte Schweißnaht gewährleistet werden.

Es kann das wannenförmige Element auch aus kostengünstigem elektrisch leitenden Material,wie z.B. Stahl, gefertigt sein, da es einen genügend großen Abstand zum Schweißelement 10 aufweist.

Claims

1. Vorrichtung zum Verschweißen von Schweißelementen mit einer Schweißelementehalteeinrichtung zur Aufnahme eines zu verschweißenden Elements,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Halteeinrichtung (1, 2) von einer Spule (5) ringförmig umgeben ist, der über jeweilige Anschlüsse

(11) ein Strom zugeführt wird,

Übertragungsmittel (3, 4) vorgesehen sind, die das von der Spule (5) erzeugte magnetische Feld an das zu verschweißende Schweißelement (10) übertragen, wobei die Übertragungsmittel (3, 4) die Spule (5) ringförmig umgeben und im Bereich zwischen der Spule (5) und dem Schweißelement (10) halbkugelschalenförmig ausgebildet sind, wobei die halbkugelschalenförmige Ausbildung der Übertragungsmittel (3) eine zentrale kreisförmige Aussparung (14) aufweist, durch die das Schweißelement (10) in die Schweißelementehalteeinrichtung (1, 2) eingeführt werden kann und das magnetische Feld über die durch die Aussparung (14) gebildete ringförmige Fläche

(12) an das Schweißelement (10) übertragen wird.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (1, 2) vollständig aus ferromagnetischem Material gefertigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (1, 2) im Bereich der magnetischen Feldlinien, die von der Spule (5) ausgehen aus Metall, insbesondere Stahl, und der übrige Teil aus nicht magnetischen Material ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung von nicht magnetischem Material (7, 8) umhüllt ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißelementehalteeinrichtung (1, 2) rohrförmig ist und eine Anschlußöffnung (9) zum Zuführen von Schutzgas aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbkugelschalenform auf einer kreisrunden Hohlkugel basiert.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbkugelschalenform auf einer Parabel- oder Hyperbelform basiert.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Halbkugelschale konstant ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Halbkugelschale sich auf die mittige Durchlaßöffnung zu kontinuierlich verjüngt.