DE4336104C1 - Bolzenanschweißvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bolzenanschweißvorrichtung, insbesondere Bolzenschweißpistole, für Hubzündungs­ schweißverfahren und ähnliche Schweißverfahren, bei denen der Bolzen zunächst an das Werkstück angelegt, dann zwecks Zündung eines Pilotlichtbogens vom Werkstück abgehoben und nachfolgend wieder dem Werkstück angenähert wird, mit einem Gerätegehäuse, einem Schweißkopf mit einem an eine Schweißstromquelle anschließbaren Bolzenhalter und einem den Bolzenhalter zum Werkstück hin verstellenden ersten Stellorgan, sowie einem das zwecks Zündung des Lichtbogens erforderliche Zurückziehen des Bolzenhalters bewirkenden zweiten Stellorgans, insbesondere in Form eines elektromagnetischen Stellantriebes.

Derartige Bolzenanschweißvorrichtungen sind beispielsweise durch die DE 39 29 669 A1 oder auch die DE 36 31 598 A1 bekannt.

Die bekannten Bolzenanschweißvorrichtungen werden manuell betätigt und gehandhabt, so daß der Benutzer also jeweils die Bolzenanschweißvorrichtung zum Werkstück hin bewegen und während des Schweißvorganges halten muß. Da derartige Bolzenanschweißvorrichtungen relativ schwergewichtig sind, ermüdet der Benutzer bei der Handhabung relativ schnell. Auch ist es aufgrund der Größe der Bolzenanschweißvorrichtung nicht immer einfach diese Bolzenanschweißvorrichtung an bestimmte räumlich schwierig zugängliche Stellen eines Werkstückes zum Zwecke des Anschweißens eines Bolzens zuzuführen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Bolzenanschweißvorrichtung gattungsgemäßer Art zu schaffen, die ein einfaches und ermüdungsfreies Arbeiten ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß das zweite Stellorgan Bestandteil des Gerätegehäuses ist und der Schweißkopf samt Bolzenhalter und erstem Stellorgan ein vom Gerätegehäuse separates Bauelement ist, welches mittels eines flexiblen Verbindungselementes das zweite Stellorgan mit dem Bolzenhalter unmittelbar oder mittelbar unter Zwischenanordnung eines mit dem Bolzenhalter verbundenen, im separaten Bauelement verschieblich gehalterten Führungsteiles verbindet.

Durch diese Ausbildung ist es möglich, das Gerätegehäuse ortsfest zu haltern oder zu installieren. Der Benutzer bewegt lediglich das vom Gerätegehäuse separierte Bauelement, welches den eigentlichen Schweißkopf samt Bolzenhalter und erstem Stellorgan umfaßt. Infolge der Trennung der Funktionselemente muß der Benutzer jetzt lediglich das separate Bauelement handhaben, welches gewichtsmäßig erheblich leichter ausgebildet ist, als eine herkömmliche Bolzenschweißpistole oder dergleichen Schweißvorrichtung. Auch ist aufgrund der durch diese Bauart verringerten Baugröße des Handhabungselementes (separates Bauelement) ein einfaches Zuführen dieses Bauelementes zu der Anschweißstelle des Werkstückes auch bei engen Räumen möglich. Der funktionelle Zusammenhang zwischen dem Gerätegehäuse und dem separaten Bauelement wird durch ein flexibles Verbindungselement hergestellt. Bei der Handhabung des Gerätes kann der Benutzer das separate Bauelement dem Werkstück ordnungsgemäß und lagerichtig zuführen und dann beispielsweise durch eine am separaten Bauelement angeordnete Betätigungstaste oder dergleichen den Schweißvorgang auslösen, wobei nach dem Annähern des Bolzens an das Werkstück durch das zweite Stellorgan, welches im Gerätegehäuse angeordnet ist, das Zurückziehen des Bolzenhalters und damit das Abheben des Bolzens vom Werkstück zum Zwecke des Zündens des Lichtbogens erfolgt. Nachfolgend kann der Bolzen dann nach Freigabe durch das zweite Stellorgan durch das erste Stellorgan, welches Bestandteil des separaten Bauelementes ist, in das entstehende Schweißbad am Werkstück eingepreßt werden.

Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung kann das zweite Stellorgang erheblich größer und stärker dimensioniert werden, ohne daß dies für die Handhabung nachteilig wäre.

Eine bevorzugte Weiterbildung wird darin gesehen, daß das flexible Verbindungselement eine Kette, ein Seil oder ein Glasfaserstab ist.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, daß das flexible Verbindungselement ein Bowdenzug ist, dessen flexibler Hüllschlauch sich endseitig am Gerätegehäuse und am Schweißkopf abstützt und dessen flexibles Seelenkabel mit dem zweiten Stellorgan und mit dem Bolzenhalter oder dessen Führungsteil verbunden ist.

Eine besonders einfache Bauart ist dadurch gekennzeichnet, daß im hohl ausgebildeten Schweißkopf das in Verstellrichtung des Bolzenhalters verschieblich gehalterte Führungsteil angeordnet ist und zwischen einer dem Bolzenhalter abgewandten Stirnfläche des Führungs­ teils und einer dieser benachbarten Stirnfläche des Schweißkopfes ein Federelement als erstes Stellorgan eingespannt ist.

Dabei ist bevorzugt vorgesehen, daß das als Schraubenfeder ausgebildete Federelement von dem flexiblen Verbindungs­ element, insbesondere von dem Seelenkabel des Bowdenzuges koaxial durchgriffen ist.

Zudem kann bevorzugt vorgesehen sein, daß das zweite Stellorgan ein elektromagnetisches Stellorgan ist.

Bevorzugt ist ferner vorgesehen, daß Sensoren zur Erfassung des Weges des Bolzenhalters und/oder der Eintauchgeschwindigkeit des Bolzens vorzugsweise am Gerätegehäuse oder alternativ auch am Schweißkopf angeordnet sind.

Die entsprechenden Sensoren für die Wegmessung und die Erfassung der Eintauchgeschwindigkeit können vorzugsweise am Gerätegehäuse installiert sein, so daß keine zusätzliche Gewichtserhöhung des separaten Bauelementes hierdurch erfolgt.

Ein streng schematisiertes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Die einzige Zeichnungsfigur zeigt schematisch eine Bolzen­ anschweißvorrichtung in Ansicht, teilweise geschnitten.

Die Bozenanschweißvorrichtung, vornehmlich eine Bolzen­ schweißpistole, für Hubzündungsschweißverfahren und ähnliche Schweißverfahren, bei denen der Bolzen 1 zunächst an ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Werkstück angelegt, dann zwecks Zündung eines Pilotlichtbogens vom Werkstück abgehoben und nachfolgend wieder dem Werkstück angenähert wird, besteht aus einem Geräte­ gehäuse, welches bei 2 angedeutet ist. Ferner besteht die Vorrichtung aus einem Schweißkopf 3 mit einem an eine Schweißstromquelle anschließbaren Bolzenhalter 4 und einem den Bolzenhalter 4 zum Werkstück hin verstellenden ersten Stellorgan 5. Ferner ist ein das zwecks Zündung des Lichtbogens erforderliche Rückziehen des Bolzenhalters 4 bewirkendes zweites Stellorgan 6 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel ist das zweite Stellorgan ein elektromagnetischer Stellantrieb.

Erfindungsgemäß ist das zweite Stellorgan 6 Bestandteil des Gerätegehäuses 2. Der Schweißkopf 3 ist samt Bolzen­ halter 4 und erstem Stellorgan 5 ein vom Gerätegehäuse 2 separates Bauelement 7, durch welches mittels eines flexiblen Verbindungselementes 8 das zweite Stellorgan 6 funktionell mit dem Bolzenhalter 4 unmittelbar oder mittelbar unter Zwischenanordnung eines mit dem Bolzenhalter 4 verbundenen, im separaten Bauelement 7 verschieblich gehalterten Führungsteiles 9 verbunden. Im Ausführungsbeispiel besteht das flexible Verbindungs­ element 8 aus einem Bowdenzug, dessen Hüllschlauch 10 sich endseitig am Gerätegehäuse 2 und am Schweißkopf 3 abstützt und dessen Seelenkabel 11 mit dem zweiten Stellorgan 6 und mit dem Bolzenhalter 4 oder dessen Führungsteil 9 verbunden ist. In dem hohl ausgebildeten Schweißkopf 3 ist das in Verstellrichtung des Bolzen­ halters 4 (in der Zeichnung von rechts nach links) gehalterte Führungsteil 9 angeordnet, wobei zwischen einer dem Bolzenhalter 4 abgewandten Stirnfläche des Führungsteiles 9 und einer dieser benachbarten Stirnfläche des Schweißkopfes 3 ein Federelement als erstes Stellorgan 5 eingespannt ist. Das Federelement ist als Schrauben­ feder ausgebildet und von dem flexiblen Verbindungs­ element, insbesondere von dem Seelenkabel 11 des Bowden­ zuges 11 koaxial durchgriffen. Bei dem zweiten Stellorgan 6 ist zwischen dem elektromagnetisch verstellbaren Element 12 und dem diesen umgebenden Funktionsgehäuse 13 eine weitere Schraubenfeder 14 eingespannt, die die Aufgabe hat, ein mögliches Bewegungsspiel auszugleichen und zu beseitigen. Die Dimensionierung der Federn 5 bzw. 14 erfolgt vorzugsweise in der Art, daß die das erste Stellorgan bildende Feder 5 erheblich höhere Federkräfte ausübt, als die als Ausgleichselement dienende Feder 14.

Durch diese Ausbildung ist es möglich, das Gehäuse 2 ortsfest zu installieren oder zu haltern und beim Durchführen des Schweißvorganges lediglich das separate Bauelement 7 zu handhaben, so daß für den Benutzer ein einfaches und ermüdungsfreies Arbeiten möglich ist.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

Claims (7)

1. Bolzenanschweißvorrichtung, insbesondere Bolzenschweiß­ pistole, für Hubzündungsschweißverfahren und ähnliche Schweißverfahren, bei denen der Bolzen zunächst an das Werkstück angelegt, dann zwecks Zündung eines Pilotlichtbogens vom Werkstück abgehoben und nach­ folgend wieder dem Werkstück angenähert wird, mit einem Gerätegehäuse, einem Schweißkopf mit einem an eine Schweißstromquelle anschließbaren Bolzenhalter und einem den Bolzenhalter zum Werkstück hin ver­ stellenden ersten Stellorgan, sowie einem das zwecks Zündung des Lichtbogens erforderliche Zurückziehen des Bolzenhalters bewirkenden zweiten Stellorgans, insbesondere in Form eines elektromagnetischen Stellantriebes, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Stellorgan (6) Bestandteil des Gerätegehäuses (2) ist und der Schweißkopf (3) samt Bolzenhalter (4) und ersten Stellorgan (5) ein vom Gerätegehäuse (2) separates Bauelement (7) ist, welches mittels eines flexiblen Verbindungselementes (8) das zweite Stellorgan (6) mit dem Bolzenhalter (4) unmittelbar oder mittelbar unter Zwischenanordnung eines mit dem Bolzenhalter (4) verbundenen, im separaten Bau­ element (7) verschieblich gehalterten Führungsteiles (9) verbindet.

2. Bolzenanschweißvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Verbindungselement (8) eine Kette, ein Seil oder ein Glasfaserstab ist.

3. Bolzenanschweißvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Verbindungselement (8) ein Bowdenzug ist, dessen flexibler Hüllschlauch (10) sich endseitig am Gerätegehäuse (2) und am Schweißkopf (3) abstützt und dessen flexibles Seelenkabel (11) mit dem zweiten Stellorgan (6) und mit dem Bolzenhalter (4) oder dessen Führungs­ teil (9) verbunden ist.

4. Bozenanschweißvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im hohl ausge­ bildeten Schweißkopf (3) das in Verstellrichtung des Bolzenhalters (4) verschieblich gehalterte Führungs­ teil (9) angeordnet ist und zwischen einer dem Bolzen­ halter (4) abgewandten Stirnfläche des Führungsteils (9) und einer dieser benachbarten Stirnfläche des Schweißkopfes (3) ein Federelement als erstes Stell­ organ (5) eingespannt ist.

5. Bolzenanschweißvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das als Schraubenfeder ausgebildete Federelement von dem flexiblen Verbindungselement (8), insbesondere von dem Seelenkabel (11) des Bowdenzuges koaxial durch­ griffen ist.

6. Bolzenanschweißvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Stellorgan (6) ein elektromagnetisches Stellorgan ist.

7. Bolzenanschweißvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Sensoren zur Erfassung des Weges des Bolzenhalters (4) und/oder der Eintauchgeschwindigkeit des Bolzens (1) vorzugs­ weise am Gerätegehäuse (2) oder alternativ auch am Schweißkopf (3) angeordnet sind.