Verfahren zum Befestigen von elektrisch nicht leitendem Material an leitende Körper. Diese Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren, um elektrisch nicht leitendes Material, wie z. B. Gummi, Gewebe, plastische Stoffe, an einem Metallgegenstand zu befestigen.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist besonders gut anwendbar für die Befestigung von Dichtungen und geräuschdämpfenden Materialien an Automobilteilen; es ist aber keineswegs auf dieses Anwendungsgebiet be schränkt. Typische, derart angewendete Ma terialien sind z. B. der geräuschhindernde, ge webeartige Streifen zwischen der Motorhaube und der Karosserie und der Gummi-Dich tungsstreifen der Türeinfassung. Bisher sind diese Materialien in den meisten Fällen durch Nieten oder Kitten befestigt worden. Bei beiden Befestigungsarten treten verschiedene Nachteile auf, doch werden sie trotzdem all gemein angewendet. Es ist deshalb das nach stehend beschriebene Verfahren entwickelt worden, um die Nachteile der bekannten Be festigungsarten zu vermeiden.
An Hand der beiliegenden Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Fig. 1 zeigt, teilweise geschnitten, einen Dichtungsstreifen und einen Befestigungsstift in Verbindung mit einer Schweisseinrichtung unmittelbar vor der Einschaltung des Stromes.
Fig. 2 zeigt im Längsschnitt einen an einem Blech befestigten Dichtungsstreifen. Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch einen Stift. Fig. 4 zeigt eine Ansicht von unten dieses Stiftes.
Fig. 5 zeigt die Seitenansicht. eines andern Stiftes.
Fig. 6 zeigt eine Ansicht von unten des in Fig. 5 dargestellten Stiftes.
Gemäss Fig. 1 ist ein Stift 1? durch einen Dichtungsstreifen 10 bis zur Berührung mit dem Körper 11 gedrückt worden, welcher vorher bemalt worden oder aber unbemalt ist. Durch die Schweisspistole 13 wird der Stift 12 gegen den Körper 11 gedrückt, worauf die Schweisspistole 13 durch den Transformator 14 über den Sekundärleiter 15 unter Strom gesetzt wird. Der zum Transformator 14 fliessende Strom wird durch den Zeitregler 16 und den Schalter 17 gesteuert. Einer der bei den Sekundärleiter 23 des Transformators 1.4 ist fest mit dem Körper 11 vermittels Erd- klemmen ?? verbunden. Der Körper 11 wird vorzugsweise an wenigstens zwei Stellen ge erdet.
Wenn nur eine einzige Erdung des Kör pers vorhanden ist, sollte weiter als 35 ein von der Erdverbindung entfernt, keine Schweissung versucht werden. Wenn jedoch zwei Erdanschlüsse vorhanden sind, können diese Anschlüsse bis 2,5 m auseinanderliegen und dennoch werden befriedigende Sch-wei- ssungen an irgendeiner dazwischenliegenden Stelle erzielt.
Um die eigentliche Schweissung durchzu führen, wird durch die Pistole 13 auf den Stift 12 ein Druck von ungefähr 20 bis 45 kg ausgeübt, worauf der Schalter 17 betätigt wird. Dadurch verbindet der Zeitregler 16 den Transformator 14 mit der Stromquelle während einer genau vorbestimmten Zeit periode. Ausgezeichnete Resultate werden er zielt, wenn eine Schweissperiode angewendet wird, die einer Periode der Stromquelle oder Sekunde entspricht. Die gemessene Se- kumdärspannting am Schweisstransformator bei offenem Kreis beträgt etwa 15 Volt. Dieser Transformator ist für 75 kW bemessen.
Die Anwendung eines solchen Stromstosses erzeugt an der kontaktgebenden Spitze oder Schneide zwischen dem Körper 11 und dem Stift 12 eine intensive Hitze. Diese Hitze er zeugt die Schweissung und die Stauchung des Endes des Stiftes 12, wie in Fig. 2 ersicht lich. Durch diese Stauchung wird der Kopf des Stiftes 12 in den Dichtungsstreifen ver senkt.
Die Form der bei diesem Verfahren ver wendeten Stifte ist sehr wichtig. Auch das Material muss sorgfältig ausgewählt werden. Die Fig. 3, 4, 5 und 6 zeigen zwei Formen -von Stiften, welche den Anforderungen genü gen, wenn sie aus üblichem Flusseisen be stehen. Der in Fig. 3 und 4 dargestellte Stift besteht aus einem Kopf 18, einem Teil 19 und einer Schneide 20. Der Kopf 18 ist flach Lind von wesentlicher Grösse, um den Strom von der Pistole aufzunehmen lind das be festigte Material zu halten. Der Teil 19 Lind der Kopf 18 bestehen ans einem Stück.
Der Teil 19 hat die Form eines abgestumpften Konus mit genügendem Querschnitt, -um den Schweissstrom und, den Druck aufzunehmen, ohne dass eine übermässige Stauchung und ohne dass genügende Hitze entsteht, um das zu befestigende Material zu verbrennen. Der zwischen ,den Seiten des konischen Teils 19 eingeschlossene Winkel beträgt weniger als dreissig Grad, vorzugsweise etwa fünfzehn Grad. Stifte mit einem Winkel von zehn Graden sind auch erfolgreich angewendet worden. Bei diesen kleinen Winkeln müssen jedoch andere Schweissbedingungen streng eingehalten werden, um gleichmässige Resul- tate zu erzielen. Gute Schweissungen sind auch mit Stiften erreicht worden, bei welchen der Winkel sechzig Grad beträgt.
Bei diesen grossen Winkeln liegt jedoch die Schwierig keit darin, die erforderlichen hohen Drucke zu erzeugen, um den im Dichtungsmaterial. hervorgerufenen Gegendruck zu überwinden. Der konische Teil 19 endigt in einer Schneide 20, .deren Seitenflächen vorzugsweise einen Winkel von fünfundvierzig Grad mit einer die Achse des Stiftes enthaltenden Ebene ein schliessen. Dies entspricht einem eingeschlos senen Winkel von nennzig Grad. Die in den Fig. 5 und 6 dargestellte Form ist ähnlich derjenigen nach den Fig. 3 und 4, mit Aus nahme davon, dass der Teil 19 mit einem Kegel 21 statt einer Schneide endigt.
Der bei der Spitze des Kegels eingeschlossene Winkel liegt vorzugsweise zwischen sechzig und neun zig Grad.
Wie schon oben erwähnt, bestehen diese Stifte aus gewöhnlichem Flusseisen. Unter ge wissen Umständen mag es notwendig sein, Stifte aus Nickel, einer Nickellegierung, rost freiem Stahl oder aus anderem nicht korro dierendem Material zu verwenden, tim extreme Bedingungen erfüllen zu können. Die Ver wendung von rostfreiem Stahl verlangt eine ziemlich genaue Einhaltung von bestimmten Bedingungen, um gute Schweissungen zu er zielen. Jedoch bestehen solche Forderungen bei Nickel oder Nickellegierungen nicht. Ver gleichbarer Korrosionswiderstand kann da durch erreicht werden, indem der Flusseisen- stift mit einem üblichen metallenen Korro- sionsschutzüberzug versehen wird.
Um das Eindringen des Stiftes in das am Körper zu befestigende Material zu erleichtern, können Schmiermittel, wie Seife, Nasser, Öl oder Fett, verwendet werden. Um das Eindringen des Stiftes in die auf dem Körper befindliche Farbe zu erleichtern, kann der Stift leicht. gedreht und nachdem der Druck wirkt, einem leichten Schlag ausgesetzt werden. Der nötige Druck kann durch eine übliche Handschweiss pistole ausgeübt werden, wie in Fig. 1 gezeigt, wobei der Druck nun von einer Seite wirkt, oder, wenn es die Arbeitsbedingungen erlau- ben, kann eine Pistole mit C-förmiger Klam mer angewendet werden. In diesem Falle wird der Druck von beiden Seiten mechanisch auf das Blech ausgeübt, an welches der Stift angeschweisst wird.
Die Schweissresultate bei einem bemalten, streifenförmigen Körper von 1,67 m Länge,
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Stift- <SEP> Spitzen- <SEP> Typ <SEP> der <SEP> Ort <SEP> der <SEP> Anzahl <SEP> Zugfestigkeit <SEP> Bemer legierung <SEP> form <SEP> Pistole <SEP> Schweissung <SEP> Schwel- <SEP> hoch <SEP> tief <SEP> mittel <SEP> kungen
<tb> Zone <SEP> ssungen
<tb> Flusseisen <SEP> Kegel <SEP> Druck <SEP> _ <SEP> 11 <SEP> 48 <SEP> 35 <SEP> 424 <SEP> 6 <SEP> *\ <SEP> 1
<tb> Flusseisen <SEP> Schneide <SEP> Druck <SEP> 4 <SEP> 13 <SEP> 46 <SEP> 16 <SEP> 357 <SEP> 12\
<tb> Nickellegierung <SEP> Kegel <SEP> Druck <SEP> B <SEP> 13 <SEP> 42 <SEP> 18 <SEP> 334 <SEP> 11 <SEP> *\
<tb> Monel <SEP> Schneide <SEP> Druck <SEP> C <SEP> 27 <SEP> 43 <SEP> 15 <SEP> 325 <SEP> 20 <SEP> ' <SEP> 1 <SEP> *\*
<tb> Nickel <SEP> Schneide <SEP> C-förmig <SEP> B <SEP> 10 <SEP> 43 <SEP> 13 <SEP> 354
<SEP> 9 <SEP> *\ <SEP> 1 <SEP> '
<tb> Nickel <SEP> Schneide <SEP> Druck <SEP> A <SEP> und <SEP> B <SEP> 20 <SEP> 46 <SEP> 31 <SEP> 368 <SEP> 16 <SEP> * <SEP> 1 <SEP> ' <SEP> '
<tb> Nickel <SEP> Schneide <SEP> Druck <SEP> C <SEP> 11 <SEP> 44 <SEP> 20 <SEP> 336 <SEP> 10 <SEP> *\
<tb> Nickel <SEP> Kegel <SEP> Druck <SEP> C <SEP> 10 <SEP> 45 <SEP> 16 <SEP> 373 <SEP> 9
<tb> Flusseisen <SEP> Schneide <SEP> C-förmig <SEP> A <SEP> 7 <SEP> 49 <SEP> 3 <SEP> 7 <SEP> 444 <SEP> 7 <SEP> '
<tb> Nickellegierung <SEP> Schneide <SEP> C-förmig <SEP> A <SEP> 8 <SEP> 49 <SEP> 15 <SEP> 413 <SEP> 8
<tb> Bezeichnet <SEP> die <SEP> Anzahl <SEP> Schweissungen, <SEP> wo <SEP> der <SEP> Stift <SEP> vom <SEP> Körper <SEP> losgerissen <SEP> wurde.
<tb> '*\ <SEP> Bezeichnet <SEP> die <SEP> Köpfe, <SEP> die <SEP> vom <SEP> Stift <SEP> losgerissen. <SEP> wurden.