DE4427370C1 - Vorrichtung zum Anschweißen von Metallbolzen an einem Werkstück - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anschweißen von Metallbolzen an einem Werkstück gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bei allen Bolzen-Schweißvorrichtungen, die nach einem Spitzenzündungsverfahren arbeiten, wird die am anzu­ schweißenden Ende des Bolzens vorhandene Zündspitze schlag­ artig dadurch zum Schmelzen gebracht, daß der Schweißstrom einsetzt, wenn oder nachdem diese Zündspitze das Werkstück berührt hat, an das der Bolzen angeschweißt werden soll. Folglich muß der Schweißbolzen während des Zeitraumes, in dem der Schweißstrom fließt, über den Abstand, der durch das Wegschmelzen der Zündspitze frei wird, hinweg und in das Schmelzbad hinein bewegt werden, das an der Werk­ stücksoberfläche in der Umgebung des Berührungsbereiches des Bolzens durch den Schweißstrom erzeugt wird.

Ein grundlegendes Problem, für das es im Stand der Technik viele Lösungsansätze gibt, besteht dabei darin, daß der Schweißstrom nur für eine sehr kurze Zeit fließt, die in der Größenordnung von 1 ms liegt, und daß nach Ablauf die­ ser Zeit die gebildete Schmelze äußerst rasch erstarrt. In Bezug hierauf ist der durch das Wegschmelzen der Zündspitze entstehende Abstand zwischen dem anzuschweißenden Ende des Bolzens und der Werkstücksoberfläche keineswegs vernachläs­ sigbar klein, und der Bolzen muß zusammen mit den ihn zu­ nächst haltenden und führenden Vorrichtungsteilen erheblich beschleunigt werden, damit er tief genug in die Schmelze ein­ getaucht ist, wenn diese sich zu verfestigen beginnt.

Zur Erzielung der genannten Beschleunigung sind allgemein zwei verschiedene Verfahren üblich, nämlich die sogenann­ ten Kontaktschweißverfahren einerseits und die Spalt­ schweißverfahren andererseits.

Bei einem Verfahren der erstgenannten Art, wie es beispiels­ weise der DE-PS 8 67 418 entnehmbar ist, wird der in die Schweißvorrichtung eingespannte Bolzen mit seiner Zündspitze auf das Werkstück aufgesetzt. Hierauf wird mit einem Hammer­ element, das durch eine zuvor gespannte Feder beschleunigt wird, von hinten auf den Bolzenhalter geschlagen, wobei der Schweißstrom durch die Berührung zwischen Hammer und Bolzen­ halter gezündet wird. Alternativ hierzu ist es auch bekannt, kein Hammerelement zu verwenden, sondern eine zuvor gespannte Feder beim Zünden des Schweißstroms unmittelbar auf den Bol­ zenhalter einwirken zu lassen, um den Bolzen ins Schweißbad hineinzubewegen.

Nachteilig ist dabei, daß dann, wenn die Bolzenbewegung auf einen merklichen Widerstand trifft, d. h. beim tieferen Ein­ tauchen in das Schmelzbad die beschleunigende Kraft bereits weit unter ihren Maximalwert abgefallen ist, so daß es zu einer zeitlichen Verzögerung und Prelleffekten kommt, die ei­ ne feste Verbindung des Bolzens mit dem Werkstück gefährden. Außerdem muß dann, wenn die Schweißvorrichtung keine von Hand gehaltene Schweißpistole sondern ein stationäres Gerät ist, die Ausgangslage, aus der heraus der Bolzen beschleunigt wird, sehr genau eingestellt werden. Bei Werkstücken unterschiedli­ cher Höhe oder bei in unterschiedlicher Höhe liegenden mehre­ ren Schweißpunkten an ein und demselben Werkstück bzw. unter­ schiedlichen Bolzenlängen muß die gesamte Anordnung jeweils neu einjustiert werden.

Die gleichen Nachteile ergeben sich auch bei den sogenannten Spaltschweißverfahren, von denen eines der CH-PS 536 162 ent­ nehmbar ist, von der auch bei der Bildung des Oberbegriffs des Anspruches 1 ausgegangen wurde. Hier wird der Schweißbol­ zen in einem vorgegebenen Abstand zum Werkstück positioniert und dann mit Hilfe eines Elektromagneten zum Werkstück hin beschleunigt. In dem Augenblick, in dem die Zündspitze mit hoher Geschwindigkeit auf das Werkstück aufsetzt, wird der Schweißstrom gezündet. Um zu verhindern, daß es bereits bei der Berührung des Werkstückes durch die Zündspitze zu ersten Prellerscheinungen kommt, ist eine die Kraft des Elektromag­ neten auf den Bolzenhalter übertragende Kompressionsfeder vorgesehen, die gegen die Kraft einer weiteren, am Gestell der Schweißvorrichtung abgestützten Feder um so mehr zusam­ mengedrückt wird, je weiter sich der Bolzen dem Werkstück nähert bzw. durch dessen vorherige Oberfläche hindurch in das Schmelzbad eintaucht. Auf diese Weise soll durch eine gleich­ förmige Weiterbewegung des Magnetankers des als Antriebsein­ heit dienenden Elektromagneten ein schnell ansteigender Druck auf den Bolzen nach Aufsetzen der Zündspitze ausgeübt und so­ mit ein Abprellen des Bolzens vom Werkstück verhindert werden.

Die Praxis zeigt jedoch, daß dies allenfalls für die anfäng­ lichen, durch das Aufsetzen der Zündspitze auslösbaren Prell­ erscheinungen, nicht aber für das Prellen gelingt, das beim tieferen Eintauchen des Bolzens in die Schmelze durch den dort stark zunehmenden Bewegungswiderstand erzeugt wird. Außerdem ergibt sich hier der Nachteil, daß wegen der sehr hohen Ge­ schwindigkeit, mit der der Bolzen auf das Werkstück zu be­ schleunigt wird, der Lichtbogen keine ausreichende Zeit fin­ det, um sich insbesondere seitlich genügend weit auszubreiten, so daß er im wesentlichen auf das Zentrum des Berührungsberei­ ches beschränkt bleibt.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sie bei einfachem und robustem Aufbau und vorteilhafter Handhabung insbesondere dadurch optimale Schweißergebnisse ermöglicht, daß die negativen Auswirkungen von Prellerschei­ nungen weitgehend eliminiert werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im An­ spruch 1 zusammengefaßten Merkmale vor.

Diesen Maßnahmen liegt die Überlegung zugrunde, daß es mit ei­ nem für solche Schweißvorrichtungen wirtschaftlich vertretba­ ren Aufwand kaum möglich ist, die Teile der Anlage, die zur Halterung und Führung des Schweißbolzens erforderlich sind, gemeinsam mit diesem einerseits so stark zu beschleunigen, daß er innerhalb der verfügbaren kurzen Zeitspanne genügend weit in das Schmelzbad am Werkstück eintaucht und dabei andererseits beim Abbremsen dieser Bewegung jegliche Prellerscheinung zu vermeiden. Statt dessen wird hier der Weg beschritten, dieses Prellen so zu gestalten, daß es sich auf die Qualität der her­ gestellten Schweißverbindung möglichst wenig auswirkt. Zu die­ sem Zweck wird der Schweißstrom erst dann gezündet, wenn die Kompressionsfeder, die erfindungsgemäß in den Kraftübertra­ gungsweg zwischen Antriebseinheit und Werkstück eingespannt ist, eine vorgewählte Kompression erreicht hat. Dies hat zur Folge, daß die Feder ihre maximale Kraft in dem Augenblick ent­ faltet, in dem die Zündspitze wegschmilzt, so daß der Bolzen sehr stark beschleunigt wird. Da die Antriebsvorrichtung aber weiterhin nachdrückt, entspannt sich die Kompressionsfeder nur sehr wenig, so daß ihr Kraftverlust klein bleibt und ausrei­ chend Kraftreserve zur Verfügung steht, um den Bolzen genügend weit und schnell in das Schmelzbad trotz des Widerstandes hi­ neinzudrücken, den dieses der Bewegung des Bolzens in zuneh­ mendem Maße entgegensetzt. Dadurch, daß auf den Bolzen während seines Eintauchens eine hohe, in Richtung der Eintauchbewegung fortgesetzt wirkende Kraft ausgeübt wird, wird die Frequenz von einsetzenden Prellerscheinungen stark reduziert. Durch ge­ eignete Wahl des das Zünden des Schweißstroms aus lösenden Kom­ pressionsgrades der Kompressionsfeder läßt sich erreichen, daß die einsetzende Prellschwingung wegen ihrer stark verminderten Frequenz erst dann versucht, nach Durchlaufen des ersten Um­ kehrpunktes den Bolzen vom Werkstück wieder wegzubewegen, wenn die Schmelze bereits so weit erstarrt ist, daß der Bolzen "ab­ stoßenden" Kräften nicht mehr folgen kann. Sorgt man gleichzei­ tig dafür, daß der Bolzen gegen die ihn führenden und haltenden Teile der Schweißvorrichtung in axialer Richtung rutschen kann, so treten die unvermeidlichen Prellschwingungen im wesentlichen an diesen Teilen auf und die frisch gebildete Schweißverbindung wird nur noch durch die Aufnahme der vergleichsweise geringen Reibungskräfte zwischen Bolzenhalterung und Bolzen belastet.

Aus der obigen Schilderung des Bewegungsablaufes ergibt sich, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der anzuschweißende Bolzen beim Zünden des Schweißstroms in Bezug auf das Werk­ stück ruht und dann durch die geringe, aber mit hoher Ge­ schwindigkeit erfolgende Entspannung der Kompressionsfeder stark beschleunigt wird. Dies bietet den Vorteil, daß der beim Wegschmelzen der Zündspitze entstehende Lichtbogen wegen der vergleichsweise geringen Anfangsgeschwindigkeit des Bolzens genügend Zeit hat und einen ausreichend großen Abstand zwischen Bolzenende und Werkstücksoberfläche vor­ findet, um sich voll ausbilden und insbesondere seitlich genügend weit ausbreiten zu können. Der Bolzen erreicht seine Maximalgeschwindigkeit erst beim Eintauchen in das Schweißbad, d. h. zu einem Zeitpunkt, zu dem der Lichtbogen längst voll ausgebildet ist. Die durch die in dieser Phase hohe Geschwindigkeit bedingte schnelle Verminderung des verbliebenen Abstandes zwischen Bolzen und Werkstück wirkt in vorteilhafter Weise der zu diesem späteren Zeitpunkt bereits einsetzenden und weiterhin ansteigenden Verringerung des Schweißstromes entgegen.

Da sich die optimale, durch die Kompressionsfeder ausge­ übte Andrückkraft in Abhängigkeit von den zu verschweißen­ den Materialien und der jeweiligen Bolzengröße ändert, sieht die Erfindung vor, daß der Kompressionsgrad, bei dessen Erreichen der Schweißstrom gezündet wird, ein­ stellbar ist. Für den Fachmann ist es dann ohne weiteres möglich, durch Versuche den für die jeweilige Schweiß­ aufgabe günstigsten Wert zu ermitteln.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist darin zu sehen, daß sowohl die Höheneinstellung des Bol­ zens in Bezug auf das Werkstück als auch die zum Beschleuni­ gen des Bolzens zum Werkstück hin dienende Hubbewegung als auch die nach dem Anschweißen erforderliche Abziehbewegung der Bolzenhalterung vom angeschweißten Bolzen mit ein und derselben Antriebseinrichtung und insbesondere längs einer einzigen, sich von dieser Antriebseinrichtung zum Werkstück hin erstreckenden Achse ausgeführt werden können.

Beim Stand der Technik erfolgen diese drei Bewegungen voneinander unabhängig mit Hilfe von voneinander getrenn­ ten, axial voneinander beabstandeten Antriebs- und Füh­ rungsanordnungen. Da für größere Werkstücke Auslegerweiten von bis zu 20 cm benötigt werden, müssen diese bekannten Führungen hohen Anforderungen genügen, damit es bei den auftretenden schlagartigen Beschleunigungen nicht zu Ver­ kippungen kommt.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Antriebs­ einheit an einem massiven, starren Auslegerarm montiert werden, der ohne großen technischen Aufwand die auftre­ tenden Kräfte biegungsfrei aufnimmt. Es ist eine einfache Anpassung sowohl an unterschiedliche Werkstückshöhen als auch an verschiedene Bolzenlängen möglich, ohne daß eine zeitaufwendige Justierungsänderung vorgenommen werden muß.

Vorzugsweise findet als Antriebseinheit ein doppelt wir­ kender, pneumatischer Zylinder Verwendung, der besser geeignet ist als ein Elektromagnet, da sich letzterer aufgrund seiner Gegeninduktivität zum Ende seines Be­ schleunigungshubes hin selbst abbremst.

Demgegenüber wird der doppelt wirkende pneumatische Zylinder vorzugsweise so gesteuert, daß er während der anfänglichen Bewegung, die dazu dient, den Bolzen auf das Werkstück aufzusetzen, dadurch etwas gebremst wird, daß der auf der Entlüftungsseite aus tretende Luftstrom gedrosselt wird. Dadurch können die beim Aufsetzen der Zündspitze auftretenden Prellerscheinungen gedämpft wer­ den. Erst wenn die Zündspitze das Werkstück berührt, wird die Drossel auf der Entlüftungsseite voll geöffnet, so daß der Zylinder seine volle Kraft entfalten und seine zum Werkstück hin gerichtete Bewegung weiter be­ schleunigen kann.

Vorzugsweise ist eine Dämpfungsfeder in den Kraftüber­ tragungsweg zwischen Antriebseinheit und Werkstück ein­ geschaltet, die nach dem Aufsetzen der Zündspitze bis zu einem vorgebbaren Anschlag zusammengedrückt wird und da­ durch die Aufsetzprellerscheinungen weiter mindert. Die Federkonstanten dieser Dämpfungsfeder und der Kompressions­ feder sind so aufeinander abgestimmt, daß ein merkliches Zusammendrücken der Kompressionsfeder erst dann einsetzt, wenn die Dämpfungsfeder bis zu dem erwähnten Anschlag komprimiert ist.

Diese und andere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter­ bildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie beson­ ders bevorzugte Schweißverfahren sind in den Unteran­ sprüchen niedergelegt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt die einzige Figur eine stark schematisierte, teilweise geschnittene Vorderansicht einer erfindungsge­ mäßen Schweißvorrichtung.

Die einzelnen Bestandteile der Schweißvorrichtung 1 sind an einem Gestell 2 moniert. Das Werkstück 3, an dem der Metallbolzen 4 angeschweißt werden soll, ist während der Vorbereitung und Durchführung des Schweißvorganges bezüg­ lich dieses Gestells 2 unbeweglich angeordnet.

In der Figur befindet sich das Werkstück 3 unterhalb der Schweißvorrichtung 1. Demgemäß werden bei der folgenden Beschreibung Bewegungen einzelner Komponenten, die vom Werkstück weg erfolgen, als "nach oben" gerichtet bezeich­ net, während bei Bewegungen zum Werkstück 3 hin auch von "nach unten" gerichteten Bewegungen gesprochen wird. In analoger Weise ist auch von "oben" bzw. "unten" angeordne­ ten Teilen die Rede. Dies ist nicht in einschränkendem Sinn zu verstehen und bezieht sich nur auf die in der Figur wie­ dergegebene Lage, die aber durch eine beliebige andere Lage ersetzbar ist, die das Werkstück 3 im Raum bezüglich der Schweißvorrichtung 1 einnehmen kann.

An einem oberen Querträger 5 des Gestells 2 ist fest eine Antriebseinheit 6 montiert, die im vorliegenden Fall von einem doppelt wirkenden, pneumatischen Zylinder 7 gebildet wird, dessen Kolbenstange 8 sich axial nach unten erstreckt und, je nachdem, welcher der beiden Anschlußstutzen des Zylinders 7 mit Druckluft beaufschlagt wird, nach oben bzw. unten bewegen kann. In der Leitung, die bei einer nach unten gerichteten Bewegung des Kolbens des Zylinders 7 zu dessen Entlüftung dient, ist eine steuerbare Drossel 9 vorgesehen, die durch ein Steuersignal, das von einer nicht dargestell­ ten zentralen Steuereinheit kommt, mehr oder weniger weit ge­ öffnet werden kann.

Die sowohl im doppelt wirkenden Zylinder 7 als auch der Kolbenstange 8 und dem oberen Bereich des Gestells 2 dar­ gestellten Unterbrechungen sollen andeuten, daß diese Teile in Wirklichkeit in axialer Richtung erheblich länger sind, als dies in der Figur wiedergegeben ist.

Am unteren Stirnende der Kolbenstange 8 ist eine Federan­ ordnung 10 befestigt, die eine zylindrische, topfförmig nach unten offene Federhülse 13 umfaßt, die mit ihrem oben liegenden Zylinderboden 11 an der Stirnfläche der Kolben­ stange 8 befestigt ist. Im Inneren der Federhülse 13 befin­ det sich koaxial zur Kolbenstange 8 eine als Schraubenfeder ausgebildete Kompressionsfeder 14, die sich mit ihrem obe­ ren Ende an der Innenfläche des Zylinderbodens 11 und mit ihrem unteren Ende an einer Abschlußplatte 15 abstützt, die sich in axialer Richtung in der Federhülse 13 auf und ab be­ wegen kann und durch eine am unteren Rand der Federhülse 13 nach innen vorspringende Ringschulter 16 daran gehindert wird, aus der Federhülse 13 herauszufallen. Die axialen Län­ gen der Federhülse 13 und der Kompressionsfeder 14 sind so aufeinander abgestimmt, daß die Kompressionsfeder 14 in dem in der Figur gezeigten Zustand, in dem die Abschlußplatte 15 auf der Ringschulter 16 aufliegt, leicht vorgespannt ist.

Auf ihrer nach oben gewandten Innenseite trägt die Abschluß­ platte 15 einen im Inneren der Kompressionsfeder 14 angeord­ neten, hohlen Anschlagstutzen 18, der dadurch, daß er bei einer entsprechenden weitgehenden Kompression der Kompres­ sionsfeder 14 mit seiner oberen Stirnfläche 19 an der Innen­ seite des Zylinderbodens 11 anschlägt, ein übermäßiges Zu­ sammendrücken der Kompressionsfeder 14 verhindert. Beim re­ gulären Betrieb der Schweißvorrichtung, wie er weiter unten noch genauer beschrieben wird, kommt es jedoch nicht zu ei­ nem Anstoßen der Stirnfläche 19 an den Zylinderboden 11.

Weiterhin umfaßt die Federanordnung 10 eine als Schrauben­ feder ausgebildete Dämpfungsfeder 20, die koaxial zur Kom­ pressionsfeder 14 und damit auch koaxial zur Kolbenstange 8 so angeordnet ist, daß sie mit ihrem oberen Ende an der nach unten weisenden Außenseite der Abschlußplatte 15 und mit ihrem unteren Ende an der oberen Seite einer Tragplatte 22 anliegt, die zu einer Stößelstangeneinheit 23 gehört.

Auf der Oberseite der Tragplatte 22 ist koaxial zu den Federn 14 und 20 und zur Kolbenstange 8 ein zylindrischer Anschlagstutzen 25 befestigt, der von der Dämpfungsfeder 20 umgeben ist und zwei axial hintereinander angeordnete Abschnitte 26, 27 aufweist, von denen der obere Abschnitt 26 einen kleineren Durchmesser besitzt als der untere Abschnitt 27. Der obere Abschnitt 26 kann durch eine durchgehende Öffnung in der Abschlußplatte 15 nach oben in den hohlen Anschlagstutzen 18 so weit eintauchen, bis die zwischen ihm und dem unteren Abschnitt 27 gebildete Schulter an der Unterseite der Abschlußplatte 15 zur An­ lage kommt. Auf diese Weise wird die maximale Kompression der Dämpfungsfeder 20 definiert. Das obere, nicht sicht­ bare Ende des oberen Abschnittes 26, das sich im Inneren des hohlen Anschlagstutzens 18 befindet, ist so ausgebil­ det, daß es nicht nach unten aus der Abschlußplatte 15 herausgezogen werden kann. Dadurch kann eine nach oben gerichtete Bewegung der Federhülse 13 dann, wenn die Ab­ schlußplatte 15 auf der Ringschulter 16 aufliegt, unmittel­ bar auf den Anschlagstutzen 25 und von diesem auf die ge­ samte Stößelstangeneinheit 23 übertragen werden.

Diese Stößelstangeneinheit 23 umfaßt weiterhin die eigent­ liche Stößelstange 28, die koaxial zur Kolbenstange 8 so an der Unterseite der Tragplatte 22 befestigt ist, daß sie sich von dieser ausgehend nach unten zum Werkstück 3 hin erstreckt.

An einem unteren Querträger 30 des Gestells 2 ist eine Aufsetzeinheit 31 in axialer Richtung verschieblich ge­ lagert, die einen Bolzenhalter 32 umfaßt, der mit Hilfe einer Überwurfmutter 33 am unteren Ende einer Bolzenzu­ führeinrichtung 34 befestigt ist, die ihrerseits mit ihrem oberen Stirnende in lösbarer Weise (nicht dargestellt) mit einem Führungsrohr (36) verbunden ist, das sich durch die Führungsöffnung des Querträgers 30 hindurch nach oben er­ streckt und an ihrem oberen Stirnende eine quer verlaufende Endplatte 37 trägt. Der Innenhohlraum des Führungsrohrs 36 ist mit dem sich zwischen den beiden Stirnenden der Bolzenzuführeinrichtung 34 erstreckenden Durchgangskanal und dem Innenhohlraum 39 des Bolzenhalters 32 koaxial aus­ gerichtet, so daß sich die Stößelstange 28 in der in der Figur gezeigten Weise durch diese Innenhohlräume und den Durchgangskanal erstrecken und in ihnen auf und ab bewegen kann.

Zu diesem Zweck weist die Endplatte 37 eine durchgehende Bohrung 40 auf, deren Durchmesser kleiner als der Innen­ durchmesser des Führungsrohres 36 ist, so daß eine im In­ neren dieses Führungsrohres befindliche und fest mit der Kolbenstange 28 verbundene Ringscheibe 41 bei einer ent­ sprechenden Relativbewegung der Stößelstange 28 gegen die Aufsetzeinheit 31 von unten gegen die Endplatte 37 an­ schlagen und im weiteren Verlauf die Aufsetzeinheit 31 nach oben mitnehmen kann, wie dies weiter unten noch genauer erläutert wird.

Die Endplatte 37 trägt zwei sich senkrecht zur Zeichen­ ebene erstreckende Rastzapfen 43, 44, von denen der erste Rastzapfen 43, der sich in der Figur auf der linken Seite befindet, zu einer ersten Koppelvorrichtung 45 ge­ hört, die dazu dient, während bestimmter Phasen des Be­ triebsablaufes die Aufsetzeinheit 31 in axialer Richtung unverschieblich mit dem Gestell 2 zu verbinden. Zu die­ sem Zweck ist am Gestell 2 eine um eine Achse 46 schwenk­ bare Klinke 47 gelagert, die auf der dem Rastzapfen 43 zugewandten Seite eine in etwa quadratische Ausnehmung 48 und eine von unten nach schräg oben zu dieser Ausnehmung 48 hin verlaufende Auflaufkante 49 aufweist. Auf diese Weise kann dann, wenn sich die Aufsetzeinheit 31 von unten her an die in der Figur gezeigte Stellung annähert, der Rastzapfen 43 mit der Auflaufkante 49 in Eingriff treten und die Klinke 47 um die Achse 46 in Richtung des Pfeiles S1 gegen die Kraft einer nicht dargestellten Kom­ pressionsfeder so lange nach außen drücken, bis er die in der Figur wiedergegebene Lage erreicht hat, in der er in die Ausnehmung 48 einrastet, weil die eben erwähnte Feder die Unterseite der Klinke 47 entgegen der Richtung des Pfeiles S1 nach innen drückt.

Um die auf diese Weise automatisch einrastende Koppelvor­ richtung 45 auch wieder lösen zu können, ist eine in der Figur symbolisch als pneumatischer Zylinder angedeutete Entriegelungsvorrichtung 50 vorgesehen, mit deren Hilfe in Antwort auf ein von der zentralen Steuerung kommendes Signal das untere Ende der Klinke 47 in Richtung des Pfeiles S1 zurückgezogen werden kann, so daß die Ausnehmung 48 den Rastzapfen 43 freigibt.

Der gegenüber dem Rastzapfen 43 auf der rechten Seite ange­ ordnete Rastzapfen 44 gehört zu einer zweiten Koppelvor­ richtung 52, die dazu dient, für bestimmte Phasen des Be­ triebsablaufes die Stößelstangeneinheit 23 mit der Auf­ setzeinheit 31 für eine gemeinsame axiale Bewegung fest zu verbinden. Zu diesem Zweck umfaßt die zweite Koppel­ vorrichtung 52 eine an der Tragplatte 22 um eine Achse 54 schwenkbar gelagerte Klinke 53, die in gleicher Weise wie die oben beschriebene Klinke 47 eine Ausnehmung 55 und eine zu ihr hinführende Auflaufkante 56 aufweist, so daß bei einer entsprechenden Relativbewegung zwischen der Stößelstangeneinheit 23 und der Aufsetzeinheit 31 der sich bezüglich der Klinke 53 von unten nach oben bewegende Rastzapfen 44 mit der Auflaufkante 56 in Eingriff tritt und die Klinke 53 gegen die Kraft einer ebenfalls nicht dargestellten Kompressionsfeder in Richtung des Pfeiles S2 so lange nach außen drückt, bis er in die Ausnehmung 55 einrastet.

Um auch diese zweite Koppelvorrichtung 52 lösen zu können, ist an der Tragplatte 52 eine zweite Entriegelungsvorrich­ tung 57 in Form eines pneumatischen Zylinders befestigt, der aufgrund eines ihm zugeführten Steuersignals das un­ tere Ende der Klinke 53 gegen die Kraft der erwähnten, nicht dargestellten Feder in Richtung des Pfeiles S2 be­ wegen kann, wodurch der Rastzapfen 44 freigegeben wird.

Schließlich ist eine Sensoranordnung 60 vorgesehen, die aus einem Mikroschalter 61, der in Richtung des Doppelpfeiles R verstellbar an der Federhülse 13 gelagert ist, und einem Be­ tätigungsstift 62 besteht, der an der Tragplatte 22 so mon­ tiert ist, daß er von dieser nach oben vorsteht und bei ei­ ner entsprechend weitgehenden Kompression der Kompressions­ feder 14, aufgrund derer sich die Federhülse 13 bezüglich der Tragplatte 22 der Stößelstangeneinheit 23 axial nach un­ ten bewegt, den Mikroschalter 61 betätigt. Das Ausmaß der Kompression der Feder 14 wird somit über den Kompressionsweg erfaßt, der aufgrund der verschieblichen Lagerung des Schal­ ters 61 an der Federhülse 13 verstellt werden kann. Alterna­ tiv hierzu kann auch der Schalter 61 unverschieblich an der Federhülse 13 befestigt und die Vorstehweite des Betätigungs­ stiftes 62 veränderbar sein.

Werden die Schaltkontakte des Schalters 61 geschlossen, so wird über die Doppelleitung 64 ein Signal an die elektrische Schalteinrichtung 65 gegeben, die daraufhin den Schweißstrom zündet. Da, wie weiter unten noch genauer erläutert wird, die Kompressionsfeder 14 nur dann so weit zusammengedrückt werden kann, daß es zu einer Betätigung des Schalters 61 kommt, wenn der anzuschweißende Bolzen 4 auf das Werkstück 3 aufgesetzt ist, ist der Schweißstromkreis, der von der Schalteinrichtung 65 über die Leitung 66 zur Bolzenzuführ­ einrichtung 34 und von dieser über den Bolzenhalter 32, den anzuschweißenden Bolzen 4, das Werkstück 3 und die Leitung 68 zurück zur Schalteinrichtung 65 führt, bereits so weit vorbereitet, daß es z. B. genügt, in der elektrischen Schalt­ einrichtung 65 einen nicht dargestellten Thyristor zu zünden, um den Schweißstrom fließen zu lassen.

Der Bolzenhalter 32 ist in bekannter Weise als länglicher Hohlkörper ausgebildet, der an seinem dem Werkstück 3 zu­ gewandten Ende geschlitzt ist und eine größere Material­ stärke aufweist, um so eine federnde Klemmvorrichtung zu bilden, die es ermöglicht, den Bolzen 4 auch dann, wenn er einen Schweißflansch aufweist, mit Hilfe der Stößelstange 28 von hinten durch den Bolzenhalter 32 durchzuschieben, bis er die in der Figur gezeigt Schweißstellung einnimmt, in der er von den Klemmbacken des Bolzenhalters 32 gehalten wird. Um einen anzuschweißenden Bolzen 4 in eine Stellung im Innen­ hohlraum 39 des Bolzenhalters 32 bringen zu können, aus der heraus er von der Stößelstange 28 zum Werkstück 3 hin vorge­ schoben werden kann, weist die Bolzenzuführeinrichtung 34 einen in den axialen verlaufenden Durchgangskanal 38 schräg einmündenden Zuführkanal 70 auf, der mit einer nicht darge­ stellten Vereinzelungs- und Fördereinrichtung für die anzu­ schweißenden Bolzen verbunden ist, so daß diese in Richtung des Pfeiles B mit dem anzuschweißenden Ende voraus zugeführt werden können. Voraussetzung hierfür ist, daß die Stößelstan­ ge 28 anders als in der Figur dargestellt, so weit gegen die Aufsetzeinheit 31 zurückgezogen ist, daß sich ihr unteres Ende oberhalb des Bereiches befindet, in dem der Zuführkanal 70 in den Durchgangskanal 38 mündet.

Zur Erläuterung der Funktionsweise der beschriebenen Vor­ richtung 1 wird angenommen, daß zunächst in der darge­ stellten Weise die erste Koppelvorrichtung 45 eingerastet ist, so daß sich die Aufsetzeinheit 31 in der in der Figur gezeigten Stellung befindet. Demgegenüber soll aber die zweite Koppeleinrichtung 52 entriegelt und die Kolbenstange 8 des Zylinders 7 vollständig nach oben eingezogen sein, so daß sich die Federhülse 13 und die mit ihr über die Abschlußplatte 15 und den Anschlagstutzen 25 für eine nach oben gerichtete Bewegung gekoppelte Stößelstangeneinheit 23 in ihrer obersten Stellung befinden, wodurch das untere Ende der Stößelstange 28 die Einmündung des Zuführkanals 70 in den Durchgangskanal 38 der Bolzenzuführeinrichtung 34 frei gibt und der nächste anzuschweißende Bolzen in der oben beschriebenen Weise dem Innenhohlraum 39 des Bolzenhalters zugeführt werden kann, von dem er zunächst vollständig umschlossen wird.

Daraufhin bewegt der Zylinder 7 die Kolbenstange 8 und mit ihr die Federanordnung 10 und, aufgrund der Kraft­ koppelung über die Kompressionsfeder 14 und die Dämpfungs­ feder 20 auch die Stößelstangeneinheit 23 nach unten, so daß das untere Ende der Stößelstange 28 den anzuschweißen­ den Bolzen 4 in die in der Figur wiedergegebene Lage durch­ schiebt. Dabei federn die Klemmbacken des Bolzenhalters 32 auseinander, so daß der Schweißflansch des Bolzens 4 zwischen ihnen hindurchtreten kann. Aufgrund des dabei zu überwindenden Widerstandes wird die Dämpfungsfeder 20 etwas zusammengedrückt. Sobald aber im weiteren Ver­ lauf die Koppelvorrichtung 45 freigegeben wird, kann sich die Dämpfungsfeder wieder voll entspannen, so daß ihr voller Hub für ihre weiter unten noch genauer beschrie­ bene Dämpfungsfunktion zur Verfügung steht.

Die Abmessungen in axialer Richtung der Aufsetzeinheit 31 und der Stößelstangeneinheit 23 sind so aufeinander abgestimmt, daß während der zwischen diesen beiden Ein­ heiten stattfindenden Relativbewegung, durch die die Stößelstange 28 den anzuschweißenden Bolzen 4 durch die Klemmbacken des Bolzenhalters 32 durchschiebt, der Rast­ zapfen 44 der zweiten Koppelvorrichtung 52 an der Auflauf­ kante 56 der Klinke 53 entlang läuft und diese Klinke in Richtung des Pfeiles S2 gegen die Kraft einer nicht dar­ gestellten Feder verschiebt, so daß er genau dann, wenn der Bolzen 4 die in der Figur gezeigte Lage erreicht hat, in die Nut 55 der Klinke 53 einrastet, wodurch die Stößel­ stangeneinheit 23 und die Aufsetzeinheit 31 für eine ge­ meinsame nach unten gerichtete Axialbewegung miteinander verbunden werden. Damit diese Bewegung stattfinden kann, wird zum gleichen Zeitpunkt der Entriegelungseinrichtung 50 ein Steuersignal zugeführt, so daß diese die Klinke 47 in Richtung des Pfeiles S1 bewegt, wodurch der Rast­ zapfen 43 der ersten Koppeleinrichtung 45 freigegeben wird. Somit können sich aufgrund der weiterhin nach unten gerichteten Antriebsbewegung der Kolbenstange 8 die mit ihr verbundene Federanordnung 10, die damit gekoppelte Stößelstangeneinheit 23 und die mit dieser über die zweite Koppelvorrichtung 52 fest verbundene Aufsetzeinheit 31 nach unten, d. h. zum Werkstück 3 hin bewegen. Die Drossel 9 ist während dieser Phase verengt, so daß der Kolben des Zylinders 7 eine schnelle aber doch leicht abgebremste Be­ wegung nach unten ausführt. Da hierbei nur Reibungskräfte zwischen dem Führungsrohr 36 und dem unteren Querträger 30 des Gestells 2 überwunden werden müssen, findet nur eine geringe weitere Kompression der Dämpfungsfeder 20 und so gut wie keine Kompression der Kompressionsfeder 14 statt.

Dies ändert sich erst, wenn der Bolzen 4 auf das Werkstück 3 aufsetzt, und dieses der nach unten gerichteten Vorschub­ kraft des Kolbens 7 eine nach oben gerichtete Widerstands­ kraft entgegensetzt, da es nicht nach unten ausweichen kann. In diesem Augenblick wird die Drossel 9 voll geöffnet, so daß der Zylinder 7 seine volle Kraft entfalten und weiter beschleunigen kann. Die Widerstandskraft des Werkstücks 3 führt dabei zunächst dazu, daß die Dämpfungsfeder 20 kompri­ miert wird und somit weiterhin Prellvorgängen entgegenwirkt, die ansonsten auftreten könnten. Wegen der oben erwähnten Wahl der Federkonstanten der Dämpfungsfeder 20 einerseits und der Kompressionsfeder 14 andererseits wird letztere vorerst noch nicht merklich zusammengedrückt.

Eine Kompression der Kompressionsfeder 14 erfolgt erst ab dem Zeitpunkt, in dem die zwischen den Abschnitten 26 und 27 des Anschlagstutzens 25 gebildete Schulter von unten her an der Abschlußplatte 15 zur Anlage kommt und diese bei einer weiterhin nach unten erfolgenden Bewegung der Federhülse 13 von der Ringschulter 16 abhebt. Jetzt wird die Reaktionskraft des Werkstückes 3 über den Bolzen 4, die Stößelstange 28, die Tragplatte 22, den unteren Ab­ schnitt 27 des Anschlagstutzens 25 und die Abschlußplatte 15 voll auf die Kompressionsfeder 14 übertragen, die auf­ grund der weiterhin nach unten gerichteten Vorschubkraft des Zylinders 7, die auf ihr oberes Ende über die Kolben­ stange 8 und den Zylinderboden 11 einwirkt, in zunehmen­ dem Maße komprimiert wird. Aufgrund dieser Kompression be­ wegen sich die Federhülse 13 und der an ihr in axialer Richtung verstellbare, während eines des Schweißvorgan­ ges aber festgehaltene Mikroschalter 61 weiter nach unten. Ist die Kompressionsfeder 14 so weit zusammengedrückt, daß das obere Ende des Betätigungsstiftes 62 den Mikroschalter 61 schließt, erhält die elektrische Schalteinrichtung 65 über die Leitungen 64 ein Steuersignal, aufgrund dessen sie den Schweißstrom zündet.

Letzteres führt zu einem Verdampfen der am Werkstück 3 anliegenden Zündspitze des Bolzens 4 und einem Aufschmelzen der Oberfläche des Werkstückes 3 in der unmittelbaren Um­ gebung der Berührungsstelle. Da hierdurch der von oben auf den Bolzen 4 zum Werkstück 3 hin einwirkenden Vorschubkraft für einen kurzen Zeitraum praktisch kein Widerstand mehr entgegengesetzt wird, kann sich die Kompressionsfeder 14 geringfügig aber sehr schnell entspannen, wodurch der Bol­ zen 4 über den durch das Verdampfen seiner Zündspitze ent­ standenen Spalt hinweg beschleunigt und in das in der Ober­ fläche des Werkstücks 3 ausgebildete Schmelzbad hinein­ gedrückt wird. Diese Wegstrecke ist im Vergleich zu dem Kompressionsweg, über den hinweg die Kompressionsfeder 14 zuvor zusammengedrückt wurde, außerordentlich klein, so daß die Kompressionsfeder 14 bei dieser geringfügigen Expansion nahezu keinen Kraftverlust erleidet. Überdies schiebt der Kolben 7 weiterhin nach, so daß in dem Moment, in dem der Bolzen 4 mit seinem unteren Ende den "Grund" des Schmelzbades erreicht und dabei auf einen zunehmenden Widerstand trifft, die Kompressionsfeder 14 erneut zusam­ mengedrückt wird.

Dies ermöglicht es, während des nun folgenden Erstarrens des Schmelzbades auf den anzuschweißenden Bolzen 4 eine hohe, axial nach unten gerichtete Kraft auszuüben, die da­ zu führt, daß die bei den eben geschilderten Vorgängen un­ vermeidbar auftretende Prellbewegung, die ohne die beschrie­ benen Maßnahmen zu einer mehrfachen Auf- und Abbewegung des Bolzens in axialer Richtung führen würde, nur mit einer sehr niederen Frequenz ablaufen kann. Durch geeignete Wahl der Kompression, der die Kompressionsfeder 14 zum Zeitpunkt des Zündens des Schweißstromes unterworfen ist, läßt sich errei­ chen, daß die eben erwähnte Prellbewegung ihren unteren Um­ kehrpunkt, von dem aus der Schweißbolzen 4 versucht, sich vom Werkstück 3 weg wieder nach oben zu bewegen, erst zu ei­ nem Zeitpunkt durchläuft, in welchem das Schmelzbad bereits so weitgehend erstarrt ist, daß es den Bolzen 4 an dieser nach oben gerichteten Bewegung sicher zu hindern vermag.

Infolge dessen führen lediglich die zwischen der Kompres­ sionsfeder 14 und dem Schweißbolzen 4 befindlichen Teile der Schweißvorrichtung 1, d. h. die Aufsetzeinheit 31 und die mit ihr verbundene Stößelstangeneinheit 23 die eben erwähnte Prellbewegung nach oben aus, wobei die Klemm­ backen des Bolzenhalters 32 am Bolzen 4 entlang nach oben gleiten, ohne daß es zu einer Lockerung der Verbindung zwischen dem Bolzen 4 und dem Werkstück 3 kommt.

Nach Beendigung des eigentlichen Schweißvorganges wird die Bewegungsrichtung des Zylinders 7 umgekehrt, so daß sich die Kolbenstange 8 nach oben bewegt. Dabei wird zu­ nächst die Kompressionsfeder 14 völlig entspannt, bis die Abschlußplatte 15 an der Ringschulter 16 zur Anlage kommt. Als nächstes entspannt sich die Dämpfungsfeder 20, bis der obere Abschnitt 26 des Anschlagstutzens 25 bis zu seiner maximalen Länge aus der Abschlußplatte 15 heraus­ gezogen ist und von dieser nach oben mitgenommen wird.

Die nach oben gerichtete Bewegung der Federeinheit 10 überträgt sich damit auf die Stößelstangeneinheit 23 und über die zunächst noch verriegelte Koppelvorrichtung 52 auf die Aufsetzeinheit 31, so daß deren Bolzenhalter 32 vollständig von dem angeschweißten Bolzen 4 nach oben abgezogen wird und das Werkstück 3 aus der Schweißvor­ richtung 1 herausbewegt oder in eine neue Stellung ge­ bracht werden kann, um einen weiteren Bolzen anzuschweißen.

Sobald der Bolzenhalter 32 vom angeschweißten Bolzen 4 ab­ gezogen ist, entriegelt die zweite Entriegelungsvorrichtung 57 die zweite Koppelvorrichtung 52, so daß die weiterhin erfolgende Aufwärtsbewegung der Kolbenstange 8 über die Federeinheit 10 nur noch auf die Stößelstangeneinheit 23 einwirkt, während die Aufsetzeinheit 31 aufgrund der Lagerreibung zwischen dem Führungsrohr 36 und dem unteren Querträger 30 in etwa in ihrer zu diesem Zeitpunkt einge­ nommenen axialen Stellung bleibt. Dadurch wird die Stößel­ stange 28 aus dem Innenhohlraum 39 des Bolzenhalters 38 und dem unteren Abschnitt des Durchgangskanals 38 so weit zurückgezogen, daß der Einmündungsbereich des Zuführ­ kanals 70 frei wird und der nächste anzuschweißende Bolzen eingeblasen werden kann.

Wenn das untere Ende der Stößelstange 28 die Stellung er­ reicht hat, in der sie den Zuführkanal 70 nicht mehr ver­ sperrt, kommt gleichzeitig der Ring 41 an der Unterseite der Endplatte 37 zur Anlage, so daß sich die weiterhin nach oben gerichtete Bewegung der Kolbenstange 8 wieder auf die Aufsetzeinheit 31 überträgt und diese so weit nach oben bewegt, bis die erste Koppelvorrichtung 45 in der beschriebenen Weise einrastet. Dadurch wird die Auf­ setzeinheit 31 am Gestell 2 festgelegt. Der Zylinder 7 kann daraufhin seine Bewegungsrichtung umkehren, so daß, wie dies am Anfang dieser Funktionsbeschreibung geschil­ dert wurde, der bereits im Innenhohlraum 39 des Bolzen­ halters 32 befindliche, nächste anzuschweißende Bolzen in die Schweißstellung durchgeschoben werden kann.

Der eben beschriebene Verfahrensablauf hat den Vorteil, daß der Bolzen zu einem sehr frühen Zeitpunkt in den Innenhohlraum 39 des Bolzenhalters 32 eingeblasen werden kann und durch diesen Zuführvorgang kein Zeitverlust ent­ steht.

Alternativ ist es aber auch möglich, bei der nach dem Schweißvorgang stattfindenden Aufwärtsbewegung der Kolben­ stange 8 die zweite Koppelvorrichtung 52 erst dann zu lösen, wenn die Aufsetzeinheit 31 die in der Figur ge­ zeigte Lage erreicht hat, in der die erste Koppelvor­ richtung 45 eingerastet ist. Dann erfolgt erst ab diesem Zeitpunkt die Relativbewegung zwischen der Stößelstangen­ einheit 23 und der Aufsetzeinheit 31, die für eine Frei­ gabe des Einmündungsbereichs des Zuführkanals 70 durch das untere Ende der Stößelstange 28 erforderlich ist.

Die Kompressionsfeder 14 und die Dämpfungsfeder 20 sind in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel als Schrauben­ federn ausgebildet. Es ist jedoch möglich, an ihrer Stelle entsprechend dimensionierte Tellerfeder-Pakete zu verwenden. Auch die als Mikroschalter 61 und zugehöriger Betätigungsstift 62 beschriebene Sensoranordnung 60 kann durch jede andere geeignete Sensoranordnung, beispiels­ weise eine Lichtschranke oder dergleichen ersetzt werden. Ebenso ist es möglich, anstelle der Raststift-Klinken-An­ ordnungen irgendwelche anderen automatisch einrastenden Koppelvorrichtungen 45, 52 zu verwenden, die auch auf an­ dere Weise als durch pneumatische Zylinder 50, 57 entrie­ gelt werden können.

Wenn die anzuschweißenden Bolzen 4 dem Bolzenhalter 32 nicht von oben sondern beispielsweise von der Werkstücksseite her zugeführt werden, können die Bolzenzuführeinrichtung 34, die Stößelstangenanordnung 23, die Koppelvorrichtungen 45 und 52 sowie die Entriegelungsvorrichtungen 50 und 57 ent­ fallen. Das Führungsrohr 36 trägt dann an seinem unteren Ende unmittelbar den Bolzenhalter 32 und ist mit seinem oberen Ende direkt mit dem Anschlagstutzen 25 fest verbunden.

Claims (15)

1. Vorrichtung zum Anschweißen von Metallbolzen (4) an einem Werkstück (3), die folgende Bestandteile umfaßt:

• - eine Aufsetzeinheit (31), in der der anzuschweißende Bolzen (4) so gehalten wird, daß er mit seinem ent­ sprechenden Ende voraus auf das Werkstück (3) hin orientiert ist,
• - eine Antriebseinheit (6), durch die die Aufsetzein­ heit (31) in axialer Richtung des Bolzens (4) hin- und herbewegbar ist,
• - eine Federanordnung (10) mit einer Kompressionsfeder (14), die die Kraft der Antriebseinheit (6) auf die Aufsetzeinheit (31) überträgt, und
• - eine elektrische Schalteinrichtung (65) zum Schließen des über den Bolzen (4) und das Werkstück (3) ver­ laufenden Schweißstromkreises,

dadurch gekennzeichnet, daß die Kompres­ sionsfeder (14) so angeordnet ist, daß sie durch die Gegenkraft zusammengedrückt wird, die das Werkstück (3) nach dem Aufsetzen des Bolzens (4) der Kraft der An­ triebseinheit (6) entgegensetzt, und daß zur Ermittelung des Kompressionsgrades der Kompressionsfeder (14) eine Sensoranordnung (60) vorgesehen ist, durch die die elektrische Schalteinrichtung (65) zum Schließen des Schweißstromkreises ansteuerbar ist, wenn dieser Kompres­ sionsgrad einen voreinstellbaren Wert erreicht hat, wobei die Antriebseinheit (6) auch nach dem Schließen des Schweißstromkreises über die Federeinheit (10) eine zum Werkstück (3) hin gerichtete Kraft auf die Aufsetzeinheit (31) ausübt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (6) einen doppelt wirkenden pneumatischen Zylinder (7) umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung, über die der Zylinder (7) bei der zum Werkstück (3) hin erfolgenden Bewegung seines Kolbens entlüftet wird, eine steuer­ bare Drossel (9) vorgesehen ist, die so gesteuert wird, daß sie die Aufsetzbewegung bis zur Berührung des Werkstücks (3) durch die Zündspitze des Bolzens (4) dämpft und die erst ab diesem Berührungszeitpunkt voll geöffnet wird.

4. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federanordnung (10) eine ebenfalls im Kraftübertragungsweg zwischen An­ triebseinheit (6) und Aufsetzeinheit (31) angeordnete Dämpfungsfeder (20) umfaßt, die nach dem Aufsetzen des Bolzens (4) auf das Werkstück (3) durch die zwi­ schen Werkstück (3) und Antriebseinheit (6) wirkende Kraft bis zu einem vorgebbaren Anschlag zusammendrück­ bar ist, und daß die Federkonstanten der Kompressions­ feder (14) und der Dämpfungsfeder (20) so aufeinander abgestimmt sind, daß ein merkliches Zusammendrücken der Kompressionsfeder (14) erst dann einsetzt, wenn die Dämpfungsfeder (20) bis zu dem vorgebbaren Anschlag zusammengedrückt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoranordnung (60) einen sich mit der Federanordnung (10) in axialer Richtung mitbewegenden Schalter (61) umfaßt, dessen Lage bezüglich der Federanordnung (10) verstellbar ist und der beim Erreichen einer bezüglich der Aufsetzein­ heit (31) vorgebbaren axialen Lage geschlossen wird und dadurch die elektrische Schalteinrichtung (65) zum Schließen des Schweißstromkreises ansteuert.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Federanordnung (10) mit der Kolbenstange (8) des Zylinders (7) unmit­ telbar fest verbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auf­ setzeinheit (31) eine Bolzenzuführeinrichtung (34) um­ faßt, mit deren Hilfe die Bolzen (4) jeweils einzeln von der vom Werkstück (3) abgewandten Seite her an einen Bolzenhalter (32) herangeführt und in diesen mit Hilfe einer Stößelstange (28) in ihre Schweißstellung eingeschoben werden, in der sie mit ihrem anzuschweißen­ den Ende voraus aus dem Bolzenhalter (32) zum Werkstück (3) hin herausragen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stößelstange (28) durch dieselbe Antriebseinheit (6) wie die Aufsetzeinheit (31) betätigbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Antriebskraft der Antriebseinheit (6) über die Federanordnung (10) auf die Stößelstange (28) übertragen wird, und daß zwei Koppelvorrichtungen (45, 52) vorgesehen sind, von denen die eine (45) dazu dient, im eingerasteten Zu­ stand die Aufsetzeinheit (31) mit dem feststehenden Gestell (2) der Schweißvorrichtung (1) in Axialrichtung unverschieblich zu verbinden, während die andere dazu dient, im eingerasteten Zustand die Aufsetzeinheit (31) mit der Stößelstange (28) für eine gemeinsame Axialbewegung zu verbinden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Koppelvorrichtung (45) automatisch einrastet, wenn die Aufsetzeinheit (31) bezüglich des Gestells (2) eine vorgebbare axiale Lage erreicht, und daß eine erste Entriegelungsvorrichtung (50) vorgesehen ist, um die erste Koppelvorrichtung (45) aufgrund eines Steuersignals zu entriegeln.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Koppelein­ richtung (52) automatisch einrastet, wenn die Stößel­ stange (28) bezüglich der Aufsetzeinheit (31) eine vorgebbare axiale Lage erreicht, und daß eine zweite Entriegelungsvorrichtung (57) vorgesehen ist, um die zweite Koppelvorrichtung (52) aufgrund eines Steuer­ signals zu entriegeln.

12. Verfahren zum Anschweißen von Metallbolzen (4) an einem Werkstück (3) unter Verwendung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet,

• - daß bei zunächst eingerasteter erster Koppelvor­ richtung (45), gelöster zweiter Koppelvorrichtung (52) und völlig zurückgezogener Stößelstange (28) die Antriebseinheit (6) die Stößelstange (28) zum Werkstück (3) hin vorschiebt, um eine mit Hilfe der Bolzenzuführeinheit (34) von hinten an den Bolzen­ halter (32) herangeführten Bolzen (4) von hinten in den Bolzenhalter (32) zu drücken,
• - daß die axiale Lage der Stößelstange (28), in der die zweite Koppelvorrichtung (52) automatisch ein­ rastet, so gewählt ist, daß sich bei ihrem Erreichen der Bolzen (4) im Bolzenhalter (32) in seiner Schweiß­ stellung befindet,
• - daß nach dem Einrasten der zweiten Koppelvorrichtung (52) die erste Entriegelungsvorrichtung (50) die erste Koppelvorrichtung (45) löst, so daß sich unter der Wirkung der axialen Antriebskraft der Antriebs­ einheit (6) die Aufsetzeinheit (31) gemeinsam mit der Stößelstange (28) auf das Werkstück (3) zubewegt, bis der Bolzen (4) auf das Werkstück (3) aufsetzt und die Kompressionsfeder (14) so weit zusammenge­ drückt ist, daß die Sensoranordnung (60) die elek­ trische Schalteinrichtung (65) zum Schließen des Schweißstromkreises ansteuert.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung des Schweiß­ vorganges die Antriebseinheit (6) die Stößelstange (28) und die mit ihr gekoppelte Aufsetzeinheit (31) so weit vom Werkstück (3) wegbewegt, bis die Aufsetz­ einheit (31) die vorgebbare axiale Lage erreicht, in der die erste Koppelvorrichtung (45) automatisch ein­ rastet, daß hierauf die zweite Entriegelungsvorrichtung (57) die zweite Koppelvorrichtung (52) löst, so daß die Stößelstange (28) gegen die Aufsetzeinheit (31) so weit zurückgezogen werden kann, daß der nächste an­ zuschweißende Bolzen (4) mit Hilfe der Bolzenzuführ­ einheit (34) von hinten an den Bolzenhalter (36) heran­ führbar ist, und daß dann die Antriebseinheit (6) ihre axiale Bewegungsrichtung umkehrt, um vermittels der Stößelstange (28) den nächsten Bolzen (4) in den Bolzenhalter (32) zu drücken.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung des Schweiß­ vorganges die Antriebseinheit (6) die Stößelstange (28) und die mit ihr gekoppelte Aufsetzeinheit (31) so weit vom Werkstück (3) wegbewegt, daß der Bolzen­ halter (32) vom angeschweißten Bolzen (4) abgezogen wird, daß hierauf die zweite Entriegelungsvorrichtung (57) die zweite Koppelvorrichtung (52) löst, so daß die Stößelstange (28) gegen die aufgrund der Lager­ reibung im wesentlichen in ihrer momentanen axialen Lage bleibende Aufsetzeinheit (31) so weit zurückge­ zogen werden kann, daß der nächste anzuschweißende Bolzen (4) mit Hilfe der Bolzenzuführeinheit (34) von hinten an den Bolzenhalter (32) heranführbar ist, daß in etwa dann, wenn die Stößelstange (28) bezüglich der Aufsetzeinheit (31) diese axiale Lage erreicht hat, ein an der Stößelstange (28) befestigter Anschlag (41) die Aufsetzeinheit (31) bei der vom Werkstück (3) weg gerichteten Bewegung mitnimmt, bis die Aufsetzeinheit (31) die vorgebbare axiale Lage erreicht hat, in der die erste Koppelvorrichtung (45) einrastet, und daß dann die Antriebseinheit (6) ihre axiale Bewegungs­ richtung umkehrt, um vermittels der Stößelstange (28) den nächsten Bolzen (4) in den Bolzenhalter (32) zu drücken.