Verfahren     zum        Impulsschweissen       Das Patent betrifft ein Verfahren zum     Impuls-          schweissen,    bei welchem ein sekundär an den  Schweisskreis angeschlossener Impulstransformator  durch Kondensatorentladung gespeist wird, eine Ein  richtung zur Durchführung des Verfahrens und nach.  dem Verfahren     hergestellte    Werkstücke.  
  Nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird  die Schweissstelle mittels eines ersten und eines  nachfolgenden     zweiten;        transformierten        Kondensator-          entladungsstromes,        vorzugsweise        mit        annähernd    dem  Doppelten der Energie geladen, welche für die erste  Entladung angewandt wurde.  
  Es hat sich gezeigt, dass dadurch erheblich. bes  sere Schweissresultate erzielt werden können. Bei  spielsweise können nach diesem     Verfahren    auch  thermisch vorbehandelte Federn, die bisher für das  Widerstandsschweissen ungeeignet waren, mit ande  rem Teilen verschweisst werden. Ausserdem genügt  bei diesem Verfahren ein kleinerer als der bisher  übliche Schweissdruck. Dadurch wird die beim  Punktschweissen entstehende Vertiefung an der Aus  senseite der Schweissstelle bzw. beim     Stumpfschweis-          sen    eines Stiftes auf eine Platte, die an der dem Stift  abgewandten Plattenseite entstehende Erhöhung  wesentlich kleiner als bisher. Auch werden die  Schweissungen gleichmässiger.
   Die beim bisherigen  Schweissen mit einem einzigen Entladungsstromstoss  nachteilige Erscheinung, dass bei gleichartigen Werk  stückteilen mit übereinstimmenden Bedingungen so  wohl ordnungsgemässe als auch explosionsartig ver  laufende Schweissungen mit unbrauchbarem Ergeb  nis erzielt wurden, wird durch das     erfindungsgemässe     Verfahren vermieden.  
  Die Vorteile des     erfindungsgemässen    Verfahrens  beruhen vermutlich darauf, dass der erste     Entla-          dungsstromstoss    eine kleinflächige, metallische Ver-    bindung zwischen .den Werkstückteilen herstellt, und  der zweite Entladungsstromstoss im Widerstand der  dadurch geschaffenen Verbindungsstelle die zur Bil  dung des Schweissbutzens erforderliche Wärme er  zeugt.  
  Beim Wechselstromschweissen hat man zwar  schon mehrere Wechselstromwellen, beim     Schweis-          sen    mit Stromprogramm. zur Verbesserung des  Schweissresultates je mehrere Vorwärmstrom-,  Schweissstrom- und Nachwärmstromwellen ange-,  wandt. Dadurch wurden aber die durch das erfin  dungsgemässe Verfahren erzielbaren Resultate nicht  erhalten.
   Auch ist das Impulsschweissverfahren, bei  welchem der Schweissstromimpuls     (Kondensatorent-          ladungsstromstoss),    also die Stromzeit, in der Regel  kürzer als die Zeit ist, während welcher die     Ver-          schmelzung    an der Schweissstelle erfolgt, mit dem       Wechselstromschweissen,    bei welchem die Ver  schmelzung in der Stromzeit erfolgt, nicht vergleich  bar. Bisher hat man beim Impulsschweissen Wert  darauf gelegt, die gesamte elektrische Energie in  einem einzigen kurzen Entladungsstromstoss der  Schweissstelle zuzuführen. In der Möglichkeit, Wär  meverluste dadurch zu vermeiden, sah man einen  wesentlichen Vorteil des Impulsschweissens.  
  Die Einrichtung zur Durchführung des     erfin-          dungsgemässen    Verfahrens hat wenigstens einen  Kondensator Lademittel für diesen Kondensator,  einen Stosstransformator, an dessen Sekundärwick  lung ein Schweisskreis angeschlossen ist, und Schalt  mittel, um den Kondensator nacheinander mit den  Lademitteln und der Primärwicklung des Impuls  transformators zu verbinden.  
  Bei der erfindungsgemässen Einrichtung ist die  Ladespannung oder die Kapazität des Kondensators  beim     übergang    von einem ersten zu einem nachfol-      genden zweiten Lade- und Entladevorgang erhöhbar.  In der Zeichnung sind zwei     Ausführungsbeispiele     der     Einrichtung    dargestellt. Im     Zusammenhang    damit  werden auch das     erfindungsgemässe    Verfahren und  dessen Erzeugnis beispielsweise beschrieben.  
  Fig. 1 und 2 zeigen je ein Schaltbild einer Ein  richtung zum     Impulsschweissen.     
  Die Einrichtung, deren Schaltung in Fig. 1 gezeigt  ist, hat einen Kondensator 1, einen Ladegleichrichter  2 mit einem an das     Wechselstromnetz    3     anzuschlies-          senden    Wechselstromeingang 21 und zwei Gleich  stromausgängen 22 und 23, welche je eine Gleich  spannung zur Ladung des Kondensators 1 liefern.  Dabei ist die Spannung am Ausgang 23 etwa 1,4 mal  so hoch wie die Spannung am Ausgang 22. Die  Schaltung hat     ausserdem    einen Impulstransformator  4, dessen Sekundärwicklung 42 an einen     Schweiss-          kreis    5 angeschlossen ist.
   Der Kondensator 1 ist  durch zwei Schalter 61 und 62 mit je einem der Aus  gänge 22 und 23 des Gleichrichters 2 und durch einen  elektronisch steuerbaren Schalter (Siliziumdiode 63)       mit    der Primärwicklung 41 des Stosstransformators 4  verbunden. Im Ruhezustand sind die Schalter 61 und  62 geöffnet und das Ventil 63 ist gesperrt. Im Strom  kreis der Schalter 61 und 62 liegt je ein Ladewider  stand 71 bzw. 72 zur Begrenzung der     Kondensatorla-          destromstösse.    Die Einrichtung hat ein Steuergerät 8,  welches vom Wechselstromnetz 3 gespeist wird, die  Schalter 61 und 62 steuert, eine Steuerspannung, für  das Ventil 63 liefert und an einen     Kommandoschalter     81 angeschlossen ist.
   Das Steuergerät 8 ist so ausge  führt, dass es nach einem durch Schliessen des Schal  ters 81 gegebenen Kommando den Schalter 62  schliesst, nach Beendigung der Ladezeit des     Konden-          sators    1 der Schalter 62 öffnet, danach die Sperrung  des Ventils 63 aufhebt, nach Ablauf der Entladezeit  des Kondensators 1 das Ventil 63 sperrt und den  Schalter 61 schliesst, nach Ablauf der Ladezeit des  Kondensators 1 den Schalter 61     öffnet        und    die Sper  rung des Ventils 63 erneut aufhebt und dieses Ventil  nach Ablauf der Entladezeit des Kondensators 1 wie  der sperrt.
   Das Steuergerät 8 kann ausserdem ande  ren Steuerzwecken dienen, beispielsweise bei einer  Punktschweissmaschine den Elektrodenvor- und  Rückschub, bei einer Stumpfschweissmaschine den  Werkstückvorschub steuern.  
  Die Schaltung nach Fig. 2 unterscheidet sich von  derjenigen nach Fig. 1 dadurch, dass sie zwei Kon  densatoren 11 und 12, einen Ladegleichrichter 2 mit  nur einem Ladespannungsausgang 22 und zwei steu  erbare Ventile 66 und 67 sowie ein Steuergerät 9 mit  anderen Steuerfunktionen als das Steuergerät 8 hat.  Der     Kondensator    12 hat die doppelte Kapazität des  Kondensators 11. Der Ausgang 22 des Ladegleich  richters 2 ist über einen Widerstand 73 und einen  Schalter 64 an den Kondensator 11 angeschlossen,  welcher durch das steuerbare Ventil 66 mit der     Pri-          närwicklung    41 verbunden ist.
   Ausserdem ist der  Ausgang 22 über einen Widerstand 74 und einen  Schalter 65 an den Kondensator 12 angeschlossen,    welcher durch das steuerbare Ventil 67 mit der Pri  märwicklung 41 verbunden ist. Der dem Kommando  schalter 81 der Fig. 1 entsprechende Schalter ist in  Fig. 2 mit 91 bezeichnet. Das Steuergerät 9 steuert  die Schalter 64 und 65 und liefert je eine Steuerspan  nung für die Ventile 66 und 67.
   Die Funktion des  Steuergerätes 9 besteht darin, dass dasselbe nach Be  tätigung des Schalters 91 den Schalter 64 schliesst,  nach Ablauf der Ladezeit des Kondensators 11 die  sen Schalter 64 öffnet und die Sperrung des Ventils  66 aufhebt, nach Ablauf der Entladezeit des     Konden-          sators    11 das Ventil 6 sperrt, den Schalter 65  schliesst, diesen Schalter nach Ablauf der Ladezeit  des     Kondensators    12 öffnet und danach die Sperrung  des Ventils 67 aufhebt und dieses Ventil nach Ablauf  der Entladezeit des Kondensators 12 wieder sperrt.
    Die Schalter 64 und 65 können auch in Ruhelage ge  schlossen     sein,    wobei der Schalter 64 bzw. 65 jeweils  dann in geöffneter Stellung gehalten wird, wenn die  Sperrung .des Ventils 66 bzw. 67 aufgehoben ist.  
  Wie im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 erläu  tert, werden durch Betätigung des Kommandoschal  ters 81 bzw. 91 zwei Kondensatorentladungen  nacheinander ausgelöst, wobei der     Entladungsstrom-          stoss    durch den Stosstransformator 4 transformiert  wird und die Schweissstelle im Schweissstromkreis 5  erhitzt. Dabei hat der zweite     Kondensatorentladungs-          stromstoss    eine grössere Energie als der erste.  
  Zum Punktschweissen an thermisch behandelten  Federn. mit einer Dicke von ca. 0,08 mm kann in der  Schaltung nach Fig. 1 der Kondensator 1 eine Kapa  zität von 100 Mikrofarad haben, der Ausgang 22  eine Spannung von 50 Volt und der Ausgang 23 eine  Spannung von 70 bis 75 Volt liefern und das über  setzungsverhältnis des Stosstransformators 22,5:1 be  tragen, wobei die Schweisselektroden aus einer  Kupfer-Kobaltlegierung bestehen, eine     leichtbom-          bierte    Spitze von ca. 0,6 mm Durchmesser haben und  einer     Schweissdruckkraft    von ca. 1,5 kg unterworfen  werden.
   In .der Schaltung nach     Fig.    2 kann im übri  gen unter gleichen Bedingungen der Kondensator 11  eine Kapazität von 100 Mikrofarad und der Konden  sator 12 eine Kapazität von 200 Mikrofarad haben,  wobei der Ausgang 22 eine Spannung von 50 Volt  liefert.  
  Die Schaltung nach     Fig.    1 muss im übrigen so  dimensioniert sein, dass der Stromkreis, welcher aus  dem Kondensator 1, der     Streuinduktivität    des Impuls  transformators 4 und dem mit dem Quadrat des       übersetzungsverhältnisses    dieses Transformators (im  übrigen Zahlenbeispiel 22,52) multiplizierten Wider  stand des Schweisskreises 5 (einschliesslich Sekun  därwicklung 42) besteht, aperiodisch ist. Bei der  Schaltung nach     Fig.    2 muss diese Bedingung sowohl  mit dem Kondensator 11 als auch mit dem Konden  sator 12 erfüllt sein.
  Process for pulse welding The patent relates to a process for pulse welding in which a pulse transformer connected secondary to the welding circuit is fed by capacitor discharge, a device for carrying out the process and after. Workpieces produced using the process.
  According to the method according to the invention, the welding point is made by means of a first and a subsequent second; transformed capacitor discharge current, preferably charged with approximately twice the energy that was used for the first discharge.
  This has been shown to be significant. better welding results can be achieved. For example, thermally pretreated springs, which were previously unsuitable for resistance welding, can be welded to other parts using this method. In addition, a lower welding pressure than the previously usual welding pressure is sufficient with this method. As a result, the indentation that occurs during spot welding on the outside of the welding point or when butt welding a pin onto a plate, and the elevation that occurs on the plate side facing away from the pin, is significantly smaller than before. The welds are also more even.
   The disadvantage of previous welding with a single surge of discharge current that with similar work piece parts with matching conditions both proper and explosive welds with unusable results are achieved, is avoided by the method according to the invention.
  The advantages of the method according to the invention are presumably based on the fact that the first surge of discharge current produces a small-area, metallic connection between the workpiece parts, and the second surge of discharge current generates the heat required to form the weld stud in the resistance of the connection point created thereby.
  With alternating current welding you already have several alternating current waves, when welding with the current program. To improve the welding result, several preheating current, welding current and post-heating current waves are used. As a result, however, the results achievable by the method according to the invention were not obtained.
   The pulse welding process, in which the welding current pulse (capacitor discharge current surge), i.e. the current time, is generally shorter than the time during which the fusion takes place at the welding point, with alternating current welding, in which the fusion occurs in the Current time takes place, not comparable. Up to now, with impulse welding, it has been important to supply the entire electrical energy to the welding point in a single, short burst of discharge current. The possibility of avoiding heat losses as a result was seen as a significant advantage of pulse welding.
  The device for performing the method according to the invention has at least one capacitor charging means for this capacitor, a surge transformer, to whose secondary winding a welding circuit is connected, and switching means to successively connect the capacitor to the charging means and the primary winding of the pulse transformer.
  In the device according to the invention, the charging voltage or the capacitance of the capacitor can be increased during the transition from a first to a subsequent second charging and discharging process. Two exemplary embodiments of the device are shown in the drawing. In connection with this, the method according to the invention and its product are also described, for example.
  Fig. 1 and 2 each show a circuit diagram of a device for pulse welding.
  The device, the circuit of which is shown in FIG. 1, has a capacitor 1, a charging rectifier 2 with an alternating current input 21 to be connected to the alternating current network 3 and two direct current outputs 22 and 23, which each supply a direct voltage for charging the capacitor 1 . The voltage at the output 23 is about 1.4 times as high as the voltage at the output 22. The circuit also has a pulse transformer 4, the secondary winding 42 of which is connected to a welding circuit 5.
   The capacitor 1 is connected to the primary winding 41 of the surge transformer 4 by two switches 61 and 62 each with one of the outputs 22 and 23 of the rectifier 2 and an electronically controllable switch (silicon diode 63). In the idle state, the switches 61 and 62 are open and the valve 63 is blocked. In the circuit of the switches 61 and 62 there is a charging resistor 71 and 72, respectively, to limit the capacitor charging current surges. The device has a control device 8, which is fed from the alternating current network 3, controls switches 61 and 62, supplies a control voltage for valve 63 and is connected to a command switch 81.
   The control device 8 is designed so that it closes the switch 62 after a command given by closing the switch 81, opens the switch 62 after the charging time of the capacitor 1 has ended, and then releases the blocking of the valve 63 after the end of the Discharge time of the capacitor 1, the valve 63 locks and the switch 61 closes, after the charging time of the capacitor 1, the switch 61 opens and the lock tion of the valve 63 cancels again and this valve locks after the discharge time of the capacitor 1 as the.
   The control unit 8 can also be used for other control purposes, for example, in the case of a spot welding machine, it can control the electrode advance and return, and in the case of a butt welding machine, it controls the workpiece advance.
  The circuit of Fig. 2 differs from that of Fig. 1 in that it has two Kon capacitors 11 and 12, a charging rectifier 2 with only one charging voltage output 22 and two controllable valves 66 and 67 and a control unit 9 with other control functions than that Control unit 8 has. The capacitor 12 has twice the capacity of the capacitor 11. The output 22 of the charging rectifier 2 is connected via a resistor 73 and a switch 64 to the capacitor 11, which is connected to the primary winding 41 through the controllable valve 66.
   In addition, the output 22 is connected via a resistor 74 and a switch 65 to the capacitor 12, which is connected to the primary winding 41 through the controllable valve 67. The switch corresponding to the command switch 81 in FIG. 1 is denoted by 91 in FIG. The control unit 9 controls the switches 64 and 65 and supplies a control voltage for each of the valves 66 and 67.
   The function of the control device 9 is that it closes the switch 64 after actuation of the switch 91, opens this switch 64 after the charging time of the capacitor 11 has elapsed and the blocking of the valve 66 is canceled after the discharge time of the capacitor 11 has elapsed the valve 6 blocks, the switch 65 closes, this switch opens after the charging time of the capacitor 12 has elapsed and then the blocking of the valve 67 is canceled and this valve is blocked again after the discharge time of the capacitor 12 has elapsed.
    The switches 64 and 65 can also be closed in the rest position, the switch 64 and 65 being held in the open position when the blocking of the valve 66 and 67 is canceled.
  As explained in connection with FIGS. 1 and 2, actuation of the command switch 81 or 91 triggers two capacitor discharges one after the other, the discharge current being transformed by the surge transformer 4 and the welding point in the welding circuit 5 being heated. The second capacitor discharge current surge has a greater energy than the first.
  For spot welding on thermally treated springs. with a thickness of about 0.08 mm, the capacitor 1 can have a capacity of 100 microfarads in the circuit of FIG. 1, the output 22 a voltage of 50 volts and the output 23 deliver a voltage of 70 to 75 volts and the transformation ratio of the surge transformer is 22.5: 1, the welding electrodes are made of a copper-cobalt alloy, have a slightly curved tip of approx. 0.6 mm diameter and are subjected to a welding pressure of approx. 1.5 kg.
   In the circuit according to FIG. 2, under the same conditions, the capacitor 11 can have a capacity of 100 microfarads and the capacitor 12 has a capacity of 200 microfarads, the output 22 delivering a voltage of 50 volts.
  The circuit according to Fig. 1 must also be dimensioned so that the circuit, which consists of the capacitor 1, the leakage inductance of the pulse transformer 4 and the resistance multiplied by the square of the transmission ratio of this transformer (in the remaining numerical example 22.52) stood the Welding circuit 5 (including secondary winding 42) is aperiodic. In the circuit of FIG. 2, this condition must be met with both the capacitor 11 and the capacitor 12 with the capacitor.