DD273994A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufschweissen von lackisoliertem kupferdraht auf neusilber-flachmaterial - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrischen Aufschweissen von lackisoliertem Kupferdraht auf Neusilber-Flachmaterial im annaehernden Dickebereich des Drahtdurchmessers. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe durch eine kombinierte Widerstandserwaermung mit nachfolgender Schweissung geloest. Dabei wird die Oberelektrode in Doppelfunktion als Heizwiderstand und Schweisselektrode genutzt. Diese speziell geformte Oberelektrode besitzt eine Einschnuerung zur Erzielung einer hohen Stromdichte zum Lackabbrennen. Der erforderliche Heiz- und Schweissstrom wird durch zwei verschiedene Trafos erzeugt. Figur

Description

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der !Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Massenfertigung von Relais ein automatisierbares, auf begrenztem Raum anwendbares ökonomisches Schweißverfahren von lackisoliertem Kupferdraht mit 0,6... 1,6mm Durchmesser auf Neusilber-Flachmaterial mit einer Dicke von 0,8 mrn zu erhalten. Das Problem beim WiderstandspunktschweiRen von lackierten Drähten ist die Beseitigung des Lacküberzuges, wobei die Abisolierung auf den Bereich der Schweißstelle begrenzt sein muß. Die bekannten automatisierungsfähigen Abisolierverfahren sind nicht anwendbar, da die Isolierung erst nach dem Wickeln der Spule entfernt werden kann und de Zugänglichkeit auf Grund der kleinen Bauform sehr begrervt ist. Die manuelle Abisolierung war daher bislang das einzige technisch zuverlässige Verfahren.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine kombinierte Widerstandserwä mung mit nachfolgender Schweißung gelöst. Dabei wird die Oberelektrode in Doppelfunktion Heizwiderstand und Schweißelektrode genutzt. Diese speziell geformte Oberelektrode besitzt als Heizwiderstand eine Einschnürung zur Erzielung einer hohen Stromdichte zum Lackabbrennen. Der erforderliche Heizstrom wird dazu über einen zusätzlichen Heiztrafo, der an beide Enden der Oberel jki'ode zeitweilig zugeschaltet wird, erzeugt. Nach dem Lackabbrennen wird diese Oberelektrode durch Umschaltung auf den Schweißtrafo als obere Schweißelektrode genutzt. Dabei fließt der Schweißstrom über oiese Oberelektrode, den abisolierten Draht und Jas Neusilber-Flachmaterial zur Unterelektrode, wodurch die erforderliche Schweißung bewirkt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:

- Der lackisolierte Kupferdraht und das Neusilber-t'lachmaterial werden auf der Widerstandsschweißmaschine in Abisolierposition gebracht, die gleichzeitig Schweißposition ist.

- Mittels eines vorgewählten Stromimpulses vom Heiztrafo dunh die eingeschnürte Oberelektrode, die gleichzeitig Heizelektrode ist, wird an der Einschnürungsstelle die Abisolierwärme erzeugt und durch direkten Kontakt auf den lackisolierten Kupferdraht übertragen.

- Nach einer festgelegten Abisolierzeit, in der durch die eingebrachte Wärmeenergie die Lackisolierung des Kupferdrahtes verbrennt, wird vom Heiztrafo auf den Schweißtrafo umgeschaltet.

- Entsprechend den vorgegebenen Parametern erfolgt die Schweißung der Paarung abisolierter Kupferdraht und Neusilber-Flachmaterial.

Ein Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß zur Realisierung eine Widerstandsschweißmaschine bekannter Bauart verwendet werden kann, bei der neben dem vorhandenen Schweißtrafo ein zusätzlicher Heiztrafo zu installieren ist. Durch die erfindungsgemäße Form der eingeschnürten Oberelektrode kann das Verfahren auch unter begrenzten Raumverhältnissen eingesetzt werden. Vorteilhaft dabei ist weiterhin, daß die Abisolierung in einem Arbeitsgang mit der Schweißung nur durch elektrische Umschaltung erfolgt, wodurch ein Zeitvorteil gegeben ist

Dieses Verfahren eignet sich besonders für die Schweißung von Drähten, die mit schwerlötbaren Isolierlacken isoliert sind.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die nachfolgende Zeichnung zeigt den schematischen Aufbau mit der zugehörigen Schaltanordnung einer Schweißvorrichtung zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Mit einer Zeitsteuerung 1 sind über deren Ausgänge A, B die primären Eingänge E, F des Abisoliert Γα fos 8 verbunden. Während die Ausgänge C, D dieser Zeitsteuerung 1 mit den Eingängen GH der Schweißsteuerung 2 verbunden sind. Die Ausgänge J, K der Schweißsteuerung 2 sind mit den primären Eingängen L, M des Schweißtrafos 3 verbunden. Die Sekundärausgänge P, Q des Schweißtrafos 3 sind mit dem Anschluß T der vertikal beweglichen Oberelektrode 4 einerseits und mit dem AnscNuß U der Unterelektrode 7 andererseits verbunden.

Die Sekundärausgänge N, O des Abisoliertrafos 8 sind mit den Anschlüssen R, S für don Abisolierstrom an der vertikal beweglichen Oberelektrode 4 verbunden.

Die Schwoißsteuerung 2, der Schweißtrafo 3, die in ihrer Form besonders gestaltete vertikal bewegliche Oberelektrode 4, die Unterelektrode 7 und das durch di ι Einspannungen 5 und 9 angedeutete Gestell sind Bestandteile einer bekannten Tisch-Schweißmaschine. Auf dieser Tisc) -Schweißmaschine wir ei durch die Einspannung 5 das Neusilber-Flachmaterial 6 als Schweißgut und durch die Einspannung 9 der l.ackdraht 10 in Schweißposition gehalten. Die Arbeitsweise der Spleißvorrichtung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist folgende:

- Das Schweißgut, das Neusilber-Flacl .material 6 und der Lackdraht 10 wird -wie dargestellt- in Schweißposition gebracht.

- Nach dem Drücken einer Starttaste wird die vertikal bewegliche Oberelektrode 4 in die Schweißstellung gefahren.

- Danach wird nach einem eingestellten Programm durch die Zeitsteuerung 1 der Abisoliertrafo 8 mit einer vorgegebenen Anzahl von Perioden mit Strom beaufschlagt.

- Durch diesen Strom, der als Heizstrom durch die speziell geformte Oberelektrode 4 fließt, erhitzt sich die auf dem Lackdraht aufsitzende Einschnürungsstelle, wodurch die l.ackisola.ion im Wirkungsbereich der Oberelektrode 8 beseitigt wird.

- Danach wird durch die Zeitsteuerung 1 der SchweiStrafo 2 antesteuert und die Schweißung des soeben an der Schweißstelle entisolierten Lackdrahtes 10 vollzogen.

Von besonderem Vorteil ist dabei die speziell geformte, mit einer Einschnürung versehene, aus einem Widerstandsmaterial bestehende, vertikal bewegliche Oberelektrode 4 mit den Abisolierstromanschlüssen R, S und dem mittig angelegten Schweißstromanschluß T. Dadurch wird einerseits eine gute Erwärmung des Abisoliorortes durch die Funktion der Schweißelektrode 4 als Heizwiderstand und andererseits eine schnelle energiegünstige Schweißung durch die Schweißstromzuführung an die Einschnürungsstelle erzielt.

Weiterhin ist die Verwendung von handelsüblichen, allerdings modifizierten Tisch-Schweißmaschinen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Schweißverfahrens günstig.

Claims (2)

1. Verfahren zum elektrischen Aufschweißen von lackisoliertem Kupferdraht auf Neusilber-Flachmaterial im annähernden Dickebereich des Drahtdurchmessers mit verfahrbarer, erwärmbarer Oberelektrode unri fester Unterelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine auf dem in SchweißposKion befindlichen Lackdraht (10) sitzende Oberelektrode (4) zuerst ein Heizstrom zum Abbrennen der Lackschicht und danach über die Oberelektrode (4) durch das Schweißgui den Lackdraht (10) und das Neusilber-Flachmaterial (6) zur Unterelektrode ein Schweißstrom geschickt wird.

2. Vorrichtung zum elektrischen Aufschweißen von lackisoliertem Kupferdraht auf Neusilber-Flachmaterial, bestehend aus eiiw bekannten Tisch-Schweißmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß dieser eine Zeitsteuerung (1) vorgeschaltet ist, die einerseits leistungsströmmäßig auf einen Abisoliertrafo (8) und danach steuerstrommäßig auf die Tisch-Schweißmaschine winet, deren vertikal verfahrbare, im unteren Bereich mit einer Einschnürung versehenen V-förmigen Oberelektrode (4) in Doppelfunktion einmal als Heizwiderstand an den Abisoliertrafo (8) und gleichzeitig als Schweißelektrode an den Schweißtrafo (3) angeschlossen ist.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Vorfahren und eine Vorrichtung zum elektrischen Aufschweißen von lackisoliertem Kupferdraht auf Neusilber-Flachmaterial im annähernden Dickebereich des Drahtdurchmessers.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Obwohl aus schweißtechnischer Sicht eine Verbindung von lackisolierten Kupferdrähten auf Neusilber-Flachmaterial für das Widerstandspunktschweißen als ungeeignet anzusehen ist; wird eben diese Materialpaarung bei der Herstellung von Relais wegen seiner gerätetechnischen Vorteile eingesetzt und das Widerstandspunktschweißen wegen seiner werkzeugseitigen Einfachheit angewendet. Dadurch ergibt sich aber das Problem der Beseitigung der Lackdrahtisolation auf ökonomischem Wege, unter den Bedingungen einer Massenproduktion. Der Schweißung wird gegenüber dem Löten der Vorrang gegeben, weil das Löten einen höheren Material- und Zeitaufwand erfordert und nicht alle lackisolierten Drähte ohne vorherige Entfernung der Isolierung lötbar sind. Dabei ist eine Entfernung der Isolierung auf mechanischem Wege sehr zeit- und investitionsaufwendig. Nach DD-WP 113869 wurde ein Verfahren ur.d eine Vorrichtung bekannt um lackisolierte Drähte mit Werkstücken durch Widerstandspunktschweißung zu verbinden. Bei dieser Vorrichtung wird eine fremdbeheizte Elektrode auf den Draht godrückt, so daß die Lackisolation abschrnilzt. Die Wärmeenergie w'rd von der Heizwendel über die Elektrode zur Elektrodenspitze, die aus Wolfram besteht, geleitet. Hieraus ergibt sich ein wesentlicher Nachteil. Der Wirkungsgrad dieser Anordnung ist relativ gering, da der Transport der Wärmeene-gie von der Heizwendel zur Elektrodenspitze mit erheblichen Verlusten behaftet ist. Es fließt der Schweißstrom nach dem Abisoliervorgang von der Innenelektrode über den abisolierten Draht zum Untermaterial und von dort wieder über den abisolierten Draht zur Außenelektrode. Dieser Stromfluß ist technisch gesehen nicht möglich, da sich der Strom den Weg des geringsten Widerstandes sucht, der Übergangswiderstand vom abisolierten Draht zum Untermaterial ist aber größer als tf<sr Widerstand vom Draht. Deshalb fließt der Strom von der Innenelektrode über den abisolierten Draht zur Außenelektrode, d. h„ nur der Draht wird durch den Strom erwärmt. Dies aber reicht für eine qualitativ hochwertige und sichere Schweißverbindung nicht aus. Für schwerschmelzbare Isolierungen ur d saubere Schweißungen ist dieses Verfahren nicht geeignet.

Es wurde nach DE-PS 1690647 ein Verfahren und Vorrichtung bekannt, wie lackierte Drähte mit Werkstücken durch Widerstandspunktschweißung verbunden werden. Die Widerstandspunktschweißmaschine ist zu o.'esem Zweck mit drei Elektroden ausgerüstet. Der Nachteil bei diesem Verfahren besteht darin, daß der Heiz- und Schweißstrom nicht voneinander getrennt werden und somit der Schweißstrom und der Heizstrom immer gleichgroß sind, so daß eine optimale Einstellung des Schweißstromes sowie des Heizstromes nicht möglich ist.

ZIe! der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, lackierten Kupferdraht auf Neusilber-Flachmaterial mit einer Dicke im annähernden Drahtdurchmesserbereich mittels Widerstandspunktschweißen zu verbinden. Dabei wird die Lackisolierung vom Kupferdraht auf ökonomischem Wege beseitigt und eine deutliche Arbeitszeiteinsparung bei gleichzeitiger Verbesserung der Qualität der Schweißung erzielt.