DE3426066C2 - Spannvorrichtung an einem elektrischen Schweißgerät - Google Patents

Abstract

Um eine Spannvorrichtung, insbesondere für asymmetrische Formteile, an einem elektrischen Schweißgerät mit einer am vorderen werkstückseitigen Geräteende angeordneten Spannzange, die relativ zum Werkstück aus der Lade- in die Anschweißposition motorisch verstellbar ist und deren Spannbacken gegen Federkraft aufspreizbar sind, dahingehend zu verbessern, daß mit einfachen Mitteln eine wesentlich einfachere Handhabung zum Bestücken der Spannvorrichtung mit anzuschließenden Formteilen erreichbar ist, die auch eine höhere Gebrauchsdauer für die Spannvorrichtung ergibt, ist in der Spannzange (3) ein längs dieser motorisch begrenzt verstellbar gehalterter, mit seinem vorderen Endteil zwischen die Spannbacken (4) greifender und letztere auseinanderdrückender Stößel (9) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für asymmetrische Formteile, an einem elektrischen Abschmelz-Schweißgerät mit einer, am vorderen werkstückseitigen Geräteende angeordneten und am Formteil umfangsseitig angreifenden Spannzange, die relativ zum Werkstück aus der Lade- in die Anschweißposition motorisch verstellbar ist und deren Spannbacken gegen Federkraft aufspreizbar sind.

Bei einer aus der betrieblichen Praxis bekannten Spannvorrichtung, an einem elektrischen Schweißgerät vorbeschriebener Art, wobei das Anschweißen eines Formteiles nach dem Prinzip der Abschmelzschweißung erfolgt, werden die anzuschweißenden, asymmetrischen, unregelmäßigen Formteile, die infolge ihrer asymmetrischen Formgebung nicht automatisch zugeführt werden können, von Hand zwischen die Spannbacken der Spannvorrichtung eingedrückt, wozu die Spannbacken mittels des Formteiles federnd aufgespreizt werden.

Dies erfordert aber einen relativ hohen manuellen Kraftaufwand.

Dabei sind die Spannflächen der Spannbacken durch die Relativverschiebungen zwischen dem Formteil und

den Spannbacken, und zwar sowohl beim Einsetzen eines Formteiles zwischen die Spannbacken als auch beim Lösen der Spannbacken vom angeschweißten Formteil einem hohen Verschleiß ausgesetzt, wobei diese Nachteile sich noch erhöhen, wenn die Formteile hinterschnittene Spannflächen aufweisen luid die Spannflächen der Spannbacken zur lagerichtigen und lagesicheren Halterung eines Formteiles dessen Spannflächen angepaßt sind.

quem auszutauschende Gestaltung der Spannbacken besteht darin, daß diese zu einer Montageeinheit zusammengefaßt sind, insbesondere derart, daß eine mit dem einen Endteil in die Spannzange lösbar eingesteckte und mindestens reibschlüssig gesicherte Hülse vorgesehen ist, die in dem aus der Spannzange herausragenden Abschnitt mehrere, längs gerichtete, auf den Umfang verteilt angeordnete und an der freien Stirnseite der Hülse ausmündende Schlitze aufweist, daß ferner die zwischen

Aufgabe der Erfindung ist es nun eine Spannvorrich- io den Schlitzen befindlichen Zonen der Hülse als Spann-

tung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen backen ausgebildet sind und daß die Hülsenbohrung

Art derart zu verbessern, daß mit einfachen Mitteln eine '

wesentlich einfachere Handhabung zum Bestücken der Spannvorrichtung mit Formteilen erreichbar ist, die auch eine höhere Gebrauc'nsdauer für die Spannbacken ergibt

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß in der Spannzange ein längs dieser motorisch begrenzt verstellbar gehaltener Stößel so angeordnet ist, daß dieser zum Einfügen des Formteiles in die Spannzange durch Verschieben zu den Spannbacken hin zwischen die Spannbacken greift und die Spannzange öffnet sowie durch Zurückziehen in die Ausgangsstellung eine selbsttätige Schließung der Spannzange bewirkt Hierdurch kann die Spannvorrichtung nunmehr über den Stößel sowie vor dem Einfügen des Formteiles als auch nach dem Anschweißen des Formteiles ohne manuelles Zutun vorübergehend geöffnet werden, woraus sich die angestrebte Vereinfachung der nahe der freien Hülsenstirnseite eine konische, die Auflauframpen für den Stößel bildende Verengung aufweist

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn eine den vorderen Endteil der Spannbacken umfassende und letztere zueinander drückende Ringfeder angeordnet ist

Diese Ringfeder hat eine so hohe Federkraft, daß sie eine ausreichende Schließkraft auf die Spannbacken

auszuüben vermag.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorbeschriebenen Spannvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel an seinem vorderen Endteil im Anschluß an schräge, die Spannbacken aufspreizende Auflauframpen einen die Spannbacken mit Spiel durchgreifenden Zapfen aufweist, der Zapfen in eine stirnseitig offene Aussparung hineinragt und seitlich vorstehende, schräg nach außen und hinten gerichtete Auflauframpen trägt, welchen an den Spannbacken Stützflächen so gegen-

Handhabung ergibt Damit entfallen aber auch die bis- 30 überstehen, daß in der hinteren Stößelposition die am lang unvermeidbaren Verschleißerscheinungen an den Zapfen angeordneten Auflauframpen an den Stützflächen der Spannbacken anliegen und diese zueinanderdrücken, in der vorderen Stößelpositio'n jedoch die Zangenbacken freigeben.

Durch diese Maßnahmen kann die Spannvorrichtung über den Stößel nicht nur zwangsweise geöffnet, sondern auch zwangsweise geschlossen werden.

Hierzu sind vorteilhafte Ausgestaltungen in den Ansprüchen 11 bis 13 offenbart.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Spannvorrichtung im Längsschnitt, und zwar mit geöffneten Spannbacken, F i g. 2 desgleichen mit einem eingespannten, anzuschweißenden Formteil,
F i g. 3 desgleichen in der Anschweißposition, F i g. 4 einen Teil einer weiteren Ausführungsform im Längsschnitt.

Hierbei ist in einer Lagerbohrung 1 eines Gerätegehäuses 2 eine Spannzange 3 axial verstellbar gelagert, die an ihrem unteren, werkstückseitigen Endteil Spannbacken 4 trägt.

Die Spannzange 3 samt Spannbacken 4 ist in her-

Federvorspannung mit dem einen Endteil an einem 55 kömmlicher Weise aus der in F i g. 1 dargestellten Lade-Bund des Stößels und mit dem anderen Endteil an einer position vorübergehend in die in F i g. 3 gezeigte AnSchulter der Spannzange abstützt. schweißposition motorisch verstellbar.

Hierdurch kann ein nur in einer Richtung wirksames, Die gemeinsam aus einer Hülse hergestellten Spannpreiswertes Stellorgan angeordnet werden. backen 4 sind mit dem ringförmig geschlossenen hülsen-

Es ist aber auch möglich, die Kolbenstange eines Ar- 60 artigen Endteil in die rohrförmig profilierte Spannzange beitszylinders als auf die Zangenbacken wirksamer Stö- 3 lösbar eingesteckt. Ferner ist auf den unteren Endteil

Spannbacken.

Bei alledem sind hierzu am Schweißgerät selbst keinerlei Vorkehrungen oder Umrüstungen erforderlich.

Dabei ist es förderlich, wenn der Stößel und/oder die Spannbacken zur Verstellrichtung des Stößels schräg verlaufende Auflauframpen haben.

Eine fertigungstechnisch besonders günstige Ausgestaltung besteht hierzu darin, daß das auf den Stößel wirksame motorische Stellorgan an dem den Spannbakken abgewandten Endteil der Spannzange gehaltert ist.

Als Stellorgan ist bevorzugterweise ein Arbeitszylinder vorgesehen, dessen Kolbenstange zum Stößel koaxial und an letzterem unmittelbar abstützend angeordnet ist.

Unter Umständen kann anstelle eines Arbeitszylinders auch ein elektromagnetischer, linear wirksamer Stelltrieb vorgesehen werden.

Zur weiteren Vereinfachung und Verbilligung der Herstellung ist es vorteilhaft, wenn dem Stößel ein diesen aus seiner vorderen Position zurückstellendes Federelement, insbesondere eine Schraubendruckfeder zugeordnet ist, die auf den den Spannbacken abgewandten Endteil des Stößels aufgesteckt ist und sich unter

ßel auszubilden.

Bei alledem sollten die Spannbacken an der Spannzange austauschbar befestigt sein, um das Schweißgerät schnell und einfach zum Anschweißen von in ihrer Form und in ihren Abmessungen unterschiedlichen Formteilen umrüsten zu können.

Eine sowohl fertigungstechnisch günstige als auch beder Spannzange 3 eine Überwurfmutter 5 aufgeschraubt, mittels welcher die kreisringförmige Querschnitte aufweisenden Spannbacken 4 in der Spannzange 3 zu dieser koaxial ausgerichtet über einen keilförmigen Spannring 6 reibschlüssig und lösbar festgelegt sind. Der werkstückseitige, vordere Endteil der Spannbakken 4 ist von einer Ringfeder 7 umfaßt. In den Spann-

backen 4 ist ein anzuschweißendes, unregelmäßiges Formteil 8 gehaltert.

In der Spannzange 3 ist ein Stößel 9 axial verstellbar gelagert, auf dessen hinteren Endteil ein an der Spannzange 3 gehaltenes und als Antriebszylinder ausgebildetes, motorisches Stellglied 10 wirksam ist und dessen vorderer Endteil bis zwischen die Spannbacken 4 reicht sowie Auflauframpen 11 aufweist, die als konische Verjüngung ausgebildet sind. Den Auflauframpen 11 frontal gegenüber ist eine von allen Spannbacken 4 gebildete konische Verengung 12 vorgesehen.

Auf den hinteren Endteil des Stößels 9 ist eine Schraubendruckfeder 13 aufgesteckt, die sich unter Federvorspannung einerseits an einem endseitig des Stößels 9 angeordneten Bund 14 und andererseits; an einer Schulter 15 abstützt. Die Schraubendruckfeder 13 ist in einer Bohrungserweiterung 16 des Stößels 9 angeordnet.

Zum zwangsläufigen öffnen der Spannbacken 4 wird über das motorische Stellglied 10 der Stößel 9 aus seiner hinteren Endstellung gegen die Rückstellkraft der Schraubenfeder 13 nach vorn verschoben, wobei die Auflauframpe 11 auf die von den Spannbacken 4 gebildete konische Verengung 12 aufläuft und die Spannbakken gegen die Kraft der Ringfeder 7 aufspreizen

gebildeten, zum Zapfen 17 koaxial angeordneten kegelstumpfförmigen Vorsprung 22 gebildet, der sich in Richtung zum eingespannten Formteil 8 hin verjüngt und dessen Mantel die gleiche Neigung wie die Auflauframpen 19 aufweist.

Der lichte Abstand 23 zwischen dem Bund 20 und dem in den Zangenbacken 4 eingespannten Formteil 8 muß größer als der Öffnungshub des Stößels 9 sein, damit das Formteil 8 bei geöffneten Spannbacken 4 auch zwischen diese lagerichtig eingesetzt werden kann.

Bevorzugterweise sind mindestens drei auf den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Spannbacken 4 vorgesehen.

In der Ladestellung ist der vordere, die Überwurfmutter 5 tragende Endteil der Spannzangen 3 in eine Bohrungserweiterung 24 des Gerätegehäuses 2 zurückgezogen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

g).

Ist das Formteil 8 in die geöffneten Spannbacken eingesetzt, wird der Stößel nach der Entlastung vom Stellglied 10 durch die Rückstellkraft der Schraubenfeder 13 in seiner Ausgangsstellung zurückgestellt, wobei die Spannbacken 4 von der Ringfeder 7 zumindest unterstützt selbsttätig schließen (F i g. 2) und das Formteil 8 bis nach Beendigung des Anschweißvorganges sicher festhalten. Alsdann kann der Stößel 9 über das Steilglied 10, welches von einer Folgesteuerung beeinflußt werden kann, zum Freigeben des angeschweißten Formteiles 8 erneut vorübergehend in seiner Vorderendstellung verstellt werden.

1st ein doppeltwirkender Arbeitszylinder als Stellglied vorgesehen, kann die Schraubendruckfeder 13 entfallen, sofern der Stößel 9 mit der Kolbenstange des Arbeitszylinders auch zugfest verbunden ist

Anstelle eines Arbeitszylinders könnte unter Umständen auch ein linear wirksames, elektromagnetisches Stellglied vorgesehen werden.

Gemäß F i g. 4 hat der Stößel 9 im Anschluß an die nach vorn sich konisch verjüngenden und mit der konischen Verengung 12 zusammenwirkenden Auflauf rampe 11 einen koaxial abstrebenden Zapfen 17, dessen Durchmesser dem kleinsten Durchmesser der konisch verjüngten Auflauframpe 11 entspricht. Dieser Zapfen ragt in eine stirnseitig ausmündende Aussparung 18 der Spannbacken 4 und trägt schräg nach außen und hinten ansteigende Auflauframpen 19, die beim Zurückziehen des Stößels 9 in seine Ausgangsstellung, wie in F i g. 4 dargestellt, auf an den Spannbacken 4 angeordnete Stützflächen auflaufen und die Spannbacken 4 zwangsläufig zueinander in die Schließstellung drücken, so daß bei dieser Ausführungsform die Spannbacken 4 auch zwangsläufig geschlossen werden.

Die Auflauframpen 19 sind durch einen am Zapfen 17 gehalterten Bund 20 gebildet, der in seiner hinteren Stirnseite eine zum Zapfen 17 koaxial angeordnete, ringförmige Vertiefung 21 aufweist, deren äußere schräg nach außen und hinten gerichtete Flanke die Auflauframpen 19 bilden.

Die an den Spannbacken 4 vorgesehenen und mit den Auflauframpen 19 zusammenwirkenden Stützflächen sind durch einen von allen Zangenbacken 4 gemeinsam

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Spannvorrichtung für asymmetrische Formteile, an einem elektrischen Abschmelz-Schweißgerät mit einer, am vorderen werkstückseitigen Geräteende angeordneten und am Formteil umfangsseitig angreifenden Spannzange, die relativ zum Werkstück aus der Lade- in die Anschweißposition motorisch verstellbar ist und deren Spannbacken gegen Federkraft aufspreizbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der Spannzange (3) ein längs dieser motorisch begrenzt verstellbar gehalterter Stößel (9) so angeordnet ist, daß dieser zum Einfügen des Formteiles in die Spannzange (3) durch Verschieben zu den Spannbacken (4) hin zwischen die Spannbacken (4) greift und die Spannzange (3) öffnet sowie durch Zurückziehen in die Ausgangsstellung eine selbsttätige Schließung der Spannzange (3) bewirkt

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (9) und/oder die Spannbacken (4) zur Verstellrichtung des Stößels (9) schräg verlaufende Auflauframpen (It) haben.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das auf den Stößel (9) wirksame motorische Stellorgan (10) an dem den Spannbacken abgewandten Endteil der Spannzange (3) gehaltert ist.

4. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellorgan (10) ein Arbeitszylinder vorgesehen ist, dessen Kolbenstange zum Stößel (9) koaxial und an letzterem unmittelbar abstützend angeordnet ist.

5. Spannvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stößel (9) ein diesen aus seiner vorderen Position zurückstellendes Federelement, insbesondere eine Schraubendruckfeder (13) zugeordnet ist, die auf dem den Spannbacken (4) abgewandten Endteil des Stößels (9) aufgesteckt ist und sich unter Federvorspannung mit dem einen Endteil an einem Bund (14) des Stößels (9) und mit dem anderen Endteil an einer Schulter (15) der Spannzange (3) abstützt.

6. Spannvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Stößel (9) die Kolbenstange des Arbeitszylinders vorgesehen ist.

7. Spannvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch an der rohrförmig profilierten Spannzange (3) austauschbar gehalterte Spannbacken (4).

8. Spannvorrichtung nach einem der %'orherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (4) zu einer Montageeinheit zusammengefaßt sind, insbesondere derart, daß eine mit dem einen Endteil in die Spannzange (3) lösbar eingesteckte und mindestens reibschlüssig gesicherte Hülse vorgesehen ist, die in dem aus der Spannzange (3) herausragenden Abschnitt mehrere, längs gerichtete, auf den Umfang verteilt angeordnete und an der freien Stirnseite der Hülse ausmündende Schlitze aufweist, daß ferner die zwischen den Schlitzen befindlichen Zonen der Hülse als Spannbacken (4) ausgebildet sind und daß die Hülsenbohrung nahe der freien Hülsenstirnseite eine konische, die Auflauframpen für den Stößel (9) bildende Verengung (12) aufweist.

9. Spannvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine den vorderen Endteil der Spannbacken (4) umfassende und letztere zueinander drückende Ringfeder (7) angeordnet ist

10. Spannvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (9) an seinem vorderen Endteil im Anschluß an schräge, die Spannbacken (4) aufspreizende Auflauframpen (11) einen die Spannbacken (4) mit Spiel durchgreifenden Zapfen (17) aufweist, der Zapfen (17) in eine stirnseitig offene Aussparung (18) hineinragt und seitlich vorstehende, schräg nach außen und hinten gerichtete Auflauframpen (19) trägt, welchen an den Spannbacken (4) Stützflächen so gegenüberstehen, daß in der hinteren Stößelposition die am Zapfen (17) angeordneten Auflauframpen (19) an den Stützflächen der Spannbacken (4) anliegen und diese zueinanderdrücken, in der vorderen Stößelposition jedoch die Zangenbacken (4) freigeben.

11. Spannvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende des Zapfens (17) ein seitlich vorstehender Bund (20) vorgesehen ist, in dessen dem Stößel (9) zugewandter Stirnseite eine um den Zapfen (17) koaxial verlaufende ringförmige Vertiefung (21) angeordnet ist, deren äußere Flanke «chräg nach außen und hinten gerichtet ist

12. Spannvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Zangenbakken (4) angeordneten und mit den am Zapfen (17) angeordneten Auflauframpen (19) fluchtenden Stützflächen sich gemeinsam zu einem etwa kegelstumpfförmigen Vorsprung (22) ergänzen, der sich zum vorderen Ende der Zangenbacken (4) hin verjungt.

Ί3. Spannvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Zangenbacken (4) gemeinsam gebildete kegelstumpfförmige Vorsprung (22) mindestens annähemd den gleichen Kegelwinkel wie die äußere Flanke der ringförmigen Vertiefung (21) im Zapfenbund (20) aufweist.