DE3414430C1

DE3414430C1 - Bolzenspannzange an einem Bolzenanschweissgeraet

Info

Publication number: DE3414430C1
Application number: DE3414430A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 5870 Hemer Broszukat
Original assignee: Obo Bettermann OHG
Current assignee: Obo Bettermann OHG
Priority date: 1984-04-17
Filing date: 1984-04-17
Publication date: 1985-06-05
Also published as: CH665981A5; AT390219B; SE8501819L; GB2157609A; FR2562826A1; IT8520361A0; GB8509337D0; ATA87485A; ES285891U; GB2157609B; US4669742A; SE8501819D0; NL191114B; ES285891Y; NL191114C; IT1184460B; NL8501051A; CA1231562A; FR2562826B1; SE463248B

Description

Die Erfindung geht aus von einer Bolzenspannzange an einem Bolzenanschweißgerät der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.

Aus der US-Patentschrift 33 09 495 ist ein Bolzenanschweißgerät dieser Art bekannt, bei welcher die Kopfbolzen zum Anschweißen an ein Werkstück vereinzelt und mittels eines Stößels so durch die Spannzange zugeführt werden, daß der freie Schaftendteil der Kopfbolzen die werkstückseitige Mündung der Bolzenspannzange überragt. Hierzu ist der Zuführkanal für die Bolzen im Spannbereich der Spannzange zylindrisch ausgebildet und so bemessen, daß die Kopfbolzen von der Spannzange ausschließlich umfangsseitig erfaßt wer

den.

Hierbei besteht aber besonders bei Kopfbolzen mit kleiner Kopfhöhe die Gefahr, daß die Kopfbolzen zum Beispiel durch Schwerkraftwirkung begünstigt mit ihrem freien Schaftendteil schräg nach unten gerichtet und von der Zuführrichtung abweichend der Spannzange zugeführt, so auch eingespannt und demzufolge auch lageunrichtig angeschweißt werden.

Diese Gefahr erhöht sich noch beträchtlich bei Zuführung der Kopfbolzen zum Beispiel mittels Druckluft. Ferner ist aus der DE-OS 23 05 965 ein Verfahren zum Anschweißen von Bolzen bekannt, wobei letztere jeweils sowohl ein vorderes als auch ein hinteres, zylindrisches Schaftteil und ein mittleres Kopfteil aufweisen und wobei sich der Zuführungskanal für die Bolzen im vorderen Endteil verjüngt und die Bolzenspannzange von den zugeführten Bolzen beeinflußt gegen Federspannung aufspreizbar ausgebildet ist.

Hierbei werden die Bolzen zum Anschweißen jeweils durch die den hinteren Schaftteil umfassende Spannzange lagerichtig gehalten, so daß dieser Stand der Technik für Bolzen, die jeweils einen am hinteren Endteil angeordneten Kopfteil haben, nicht geeignet ist.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Bolzenspannzange der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art mit einfachen Mitteln und Maßnahmen derart zu verbessern, daß stets eine lagerichtige, d. h eine zur axialen Erstreckung des Zuführkanales der Spannzange koaxial ausgerichtete Einspannung von kopfartigen und am hinteren Ende angeordneten Verdickungen aufweisenden Bolzen erreichbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß im Zuführkanal der Spannzange für die Bolzen in Zuführrichtung dieser hinter der konischen Verengung des Zuführkanales eine die etwa kopfartige Verdickung eines Bolzens umfaß- und einspannbare Ringnut vorgesehen ist, die in einer zur axialen Erstreckung der Spannzange rechtwinklig gerichteten Ebene angeordnet ist.

Durch diese Maßnahmen werden die lageunrichtig, also zur Längsachse der Bolzenspannzange schräg zugeführten Bolzen zwangsläufig dann lagerichtig ausgerichtet, wenn die kopfartige Bolzen-Verdickung zunächst nur über einen Teil ihres Ümfanges in die Ringnut einspringt, weil dann bei andauerndem Bolzenvorschub der Bolzen im Bereich des bereits in die Ringnut eingesprengten Verdickungsumfanges in axialer Richtung festgelegt ist und demzufolge solange um den vorgenannten Umfangsbereich der Verdickung gekippt wird, bis auch der restliche Umfangsbereich der Verdikkung in die Ringnut einspringt, wonach durch die beanspruchte Anordnung der Ringnut relativ zur Längsachse der Bolzenspannzange der Schaft des Bolzens zur vorgenannten Längsachse zwangsläufig koaxial verlaufend ausgerichtet ist.

Darüber hinaus ist der Bolzen zum Anschweißen in der Bolzenspannzange nunmehr auch in axialer Richtung formschlüssig festgelegt, so daß beim Anschweißen auch weit größere Anpreßdrücke über die Spannzange auf den Bolzen als bislang ausgeübt werden können.

Dabei ist es im Sinne der Aufgabe förderlich, wenn die Ringnut konvergierende Flanken aufweist. Hierdurch können auch Fertigungstoleranzen im Durchmesser der kopfartigen Bolzenverdickung stufenlos ausge-

b5 glichen werden, um auch bei mehr oder weniger großen Fertigungstoleranzen eine spielfreie Einspannung der Bolzen zu erreichen.
Zudem hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn

die werkstückseitige Flanke der Ringnut mit der Zuführrichtung der Bolzen einen Winkel von etwa 45° einschließt.

Hierdurch läßt sich die Spannzange auch relativ leicht vom angeschweißten Bolzen abziehen.

Außerdem sollte die konische Verengung des Zuführkanales einen Konuswinkel von etwa 30° aufweisen, um mit relativ geringen, auf die Bolzen wirksamen Vorschubkräften die relativ hohe Schließkräfte aufweisende Bolzenspannzange auch aufspreizen zu können.

Eine vorteilhafte Weiterentwicklung der vorbeschriebenen Bolzenspannzange besteht darin, daß die Spannzange austauschbar angeordnete Spannbacken aufweist, die konische Verengung des Zuführungskanales im Bereich der Spannbacken vorgesehen ist und daß in den Innenseiten der Spannbacken die Ringnut angeordnet ist.

Hierdurch ist die Bolzenspannzange relativ einfach und schnell zum Verschweißen von Bolzen mit anderen Abmessungen umrüstbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Bolzenspannzange gemäß der Schnittlinie I-I der F ig. 2 gesehen; F i g. 2 desgleichen in der Seitenansicht. Diese rohrförmige Bolzenspannzange 1 aus federelastischem Stahl hat drei auf den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete, längs verlaufende und lediglich an der werkstückseitigen Stirnseite ausmündende Schlitze 2, durch welche drei auf den Umfang verteilte, nach außen gegen Federkraft aufspreizbare Zangenschenkel 3 gebildet worden sind, welche einen Zuführungskanal 4 für die anzuschweißenden Bolzen 5 umgrenzen.

Im werkstückseitigem Endteil der Bolzenspannzange 1 ist eine zum Zuführungskanal 4 koaxial angeordnete, an der werkstückseitigen Stirnseite ausmündende und zylindrische Bohrung 6 vorgesehen, deren Durchmesser etwa dreimal so groß als der Durchmesser des Zuführungskanales 4 ist.

In diese Bohrung 6 sind drei in Umfangsrichtung mit Abstand voneinander angeordnete Spannbacken 7 eingesetzt, welche jeweils mittels einer Schraube 8 an je einem Zangenschenkel 3 austauschbar so befestigt sind, daß deren Innenseiten zum Zuführungskanal 4 koaxial angeordnet sind.

Außerdem sind die Zwischenräume zwischen den jeweils benachbarten Spannbacken 7 in radialer Richtung exakt zu den Schlitzen 2 ausgerichtet.

Die Bolzen 5 haben an einem Ende eine kopfartige Verdickung 9 und werden mit dem Schaft voran der Bolzenspannzange 1 zugeführt.

Um die Bolzen 5 mittels der Spannzange zum Anschweißen an ein nicht dargestelltes Werkstück lagerichtig, d. h. so einspannen zu können, daß der Bolzenschaft zur Längsachse der Bolzenspannzange stets koaxial gerichtet ist, ist in den Spannbacken 7 nahe der werkstückseitigen Stirnseite der Bolzenspannzange eine Ringnut 10 angeordnet. Diese Ringnut 10 ist in einer zur Längsachse der Bolzenspannzange rechtwinklig gerichteten Ebene angeordnet und so bemessen, daß beim Einspannen eines Bolzens 5 lediglich dessen kopfartige Verdickung 9 formschlüssig umfaßt wird.

Ferner ist die Ringnut 10 mit einem solchen Abstand von der werkstückseitigen Stirnseite angeordnet, daß e>5 der freie Schal'lendteil eines lagerichtig eingespannten Bol/ens 5 immer über die werkstückseitige Stirnseite der Bolzenspannzange hinausragt.

Die Ringnut 10 hat konvergierende Flanken und kann zum Beispiel gemäß der Verdickung 9 eines Bolzens 5 halbrund profiliert und bemessen sein.

In Zuführrichtung der Bolzen 5 vor der Ringnut 10 ist eine konische Verengung 11 vorgesehen, die zum Zuführungskanal 4 koaxial angeordnet ist und deren größter Durchmesser dem Durchmesser des Zuführungskanales 4 entspricht, dessen Durchmesser wiederum gering größer als der Durchmesser der kopfartigen Verdickung 9 eines anzuschweißenden Bolzens 5 ist.

Die konische Verengung 11 bewirkt, daß die mittels eines zugeführten Bolzens 5 die Bolzenspannzange gegen Federkraft so weit geöffnet werden kann, daß die kopfartige Verdickung 9 eines Bolzens 5 in die Ringnut 10 einspringen kann.

Im Umfang des werkstückseitigen Endteiles der Bolzenspannzange ist eine umlaufende radial nach außen hin offene Ringnut 12 angeordnet, in die zum Beispiel zur Erhöhung der Schließkräfte eine nicht dargestellte Ringfeder eingesetzt werden kann.

Die vorbeschriebene Bolzenspannzange eignet sich für Bolzenanschweißgeräte, bei denen die Bolzen mittels eines Stößels oder auch zum Beispiel mittels Druckluft zugeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patemansprüche:

1. Bolzenspannzange an einem Bolzenanschweißgerät für Bolzen mit jeweils an einem Endteil angeordneten, etwa kopfartigen, rotationssymmetrischen Verdickungen, die mit dem Schaft voran durch die Bolzenspannzange so zugeführt werden, daß bei in der Spannzange fixiertem Bolzen dessen freier Schaftendteil aus der Spannzange werkstückseitig herausragt, wobei sich der Zuführungskanal für die Bolzen im vorderen Teil konisch verengt und die Bolzenspannzange von den zugeführten Bolzen beeinflußt gegen Federspannung aufspreizbar ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuführkanal (4) der Spannzange (t) für die Bolzen (5) in Zuführrichtung dieser hinter der konischen Verengung des Zuführkanals eine die etwa kopfartige Verdickung (9) eines Bolzens (5) umfaß- und einspannbare Ringnut (10) vorgesehen ist, die in einer zur axialen Erstreckung der Spannzange (1) rechtwinklig gerichteten Ebene angeordnet ist.

2. Bolzenspannzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (10) konvergierende Flanken aufweist.

3. Bolzenspannzange nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die werkstückseitige Flanke der Ringnut mit der Zuführrichtung der Bolzen (5) einen Winkel von etwa 45° einschließt.

4. Bolzenspannzange nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die konische Verengung (11) des Zuführungskanales (4) einen Konuswinkel von etwa 30° aufweist.

5. Bolzenspannzange nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzange (1) austauschbar angeordnete Spannbacken (7) aufweist, die konische Verengung (11) des Zuführungskanales (4) im Bereich der Spannbacken (7) vorgesehen ist, und daß in den Innenseiten der Spannbacken (7) die Ringnut (10) angeordnet ist.

6. Bolzenspannzange nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese mindestens zwei gegen Federkraft aufspreizbare, gemeinsam dem Zuführungskanal (4) für die Bolzen (5) bildende Zangenschenke] (3) aufweist, in deren werkstückseitigen Endteilen eine axial gerichtete, stirnseitig offene und im Durchmesser gegenüber dem Zuführkanal (4) größere Bohrung (6) angeordnet ist, in welche die Spannbacken (7) eingesteckt und an den Zangenschenkeln (3) lösbar befestigt sind.