DE1012711B - Verfahren zur automatischen Herstellung von Edelmetall-Kontakten auf Kontaktfedern durch Widerstandsschweissung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Herstellung von Edelmetall-Kontakten auf Kontaktfedern durch Widerstandsschweißung. Dabei soll unter einem Edelmetall-Kontakt ein Kontakt entweder aus einem Edelmetall (z. B. Silber), einer Edelmetallegierung (z. B. Palladium—Silber) oder einem anderen Metall (z. B. Wolfram) mit hinsichtlich der Eignung für Kontaktzwecke edelmetallähnlichen Eigenschaften verstanden werden.

Bei bekannten Verfahren dieser Art werden von einem Edelmetall-Kontaktmaterialstreifen vorher abgetrennte Einzelstücke zusammen mit dem Kontaktfedermaterial zwischen die Elektroden eingeführt und die Kontaktstücke unter Anlage an eine Elektrode mit dem Kontaktfedermaterial verschweißt. Dadurch, daß einerseits die eine Elektrode gegen die zu verschweißenden Kontaktstücke anliegt und andererseits das Kontaktstück stumpf auf dem Kontaktfedermaterial aufliegt, ist der Übergangswiderstand an der späteren Kontaktfläche und auch an der Übergangsfläche Kontaktstück/Kontaktfedermaterial verhältnismäßig hoch und dementsprechend auch die thermische Belastung.

Es ist ferner ein Verfahren zum Verschweißen von Metallbolzen, Stiften od. dgl. an gekrümmten oder flachen Stahlkörpern — z. B. zur Herstellung von Heizaggregaten — bekannt, bei dem der von einer Drahtrolle gelieferte Draht nach dem Abschneiden auf die gewünschte Länge durch Elektrodenspannbacken großflächig gefaßt, an den Stahlkörper angedrückt und dann mit dem Stahlkörper verschweißt wird, wobei der Draht beim Abschneiden zugespitzt wird. Es ist weiterhin bekannt, angeschweißte Kontaktkörper durch mechanische Einwirkung zu verdichten und zu verformen.

Demgegenüber betrifft die Erfindung ein Verfahren zur automatischen Herstellung von Edelmetall-Kontakten auf Kontaktfedern durch Widerstandsschweißung, das sich durch die Kombination der folgenden, an sich bekannten Maßnahmen a), b), d) und e) und des neuen Merkmals c) kennzeichnet:

a) das Edelmetall wird in Drahtform laufend zugeführt;

b) der Kontaktdraht wird durch gekühlte Elektrodenspannbacken auf größerer Länge großflächig gefaßt;

c) erst nach erfolgter Schweißung wird der Kontaktdraht an der als Kontaktfläche vorgesehenen Stelle abgetrennt;

d) das Abtrennen erfolgt durch Messer derart, daß der angeschweißte Kontaktdraht ein für die nächste Schweißung bestimmtes zugespitztes Ende erhält;

e) anschließend wird die Kontaktfläche des angeschweißten Kontaktstückes durch mechanische Einwirkung verdichtet und geformt.

Verfahren zur automatischen Herstellung von Edelmetall-Kontakten auf Kontaktfedern durch Widerstandsschweißung

Anmelder: Max Grundig, Fürth (Bay.), Kurgartenstr.37

Erich Birke, Fürth (Bay.), ist als Erfinder genannt worden

Der wesentliche technische Fortschritt des vorgeschlagenen Verfahrens ist darin zu sehen, daß die Stromdichte im Übergang von der Elektrode auf den

ao Kontaktdraht wesentlich geringer als bei den bekannten Verfahren der Kontaktaufschweißung von bereits abgetrennten Einzelstücken ist. Der Übergangswiderstand ist bei den bekannten Verfahren um mehrere Größenordnungen höher. Ein Verschmoren der Elektrodenspannbacken ist daher praktisch ausgeschlossen, mithin auch eine thermische Überlastung des Kontaktkopfmaterials an der Stromübergangsstelle von der Elektrode auf den Kontaktdraht. Durch die Kombination der an sich bekannten Maßnahmen und des neuen Merkmals tritt also eine neue und überraschende Wirkung auf. Jeder einzelne Kontakt ist dadurch mit Sicherheit frei von den möglichen Schädigungen einer thermischen Überlastung durch Wärmeentwicklung beim Stromübergang Elektrode/Kontaktdraht, sofern höhere Übergangswiderstände infolge Verschmorens auftreten.

Im folgenden wird ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung an Hand der Fig. 1 bis 4 erläutert. Von diesen Figuren zeigt

Fig. 1 die wesentlichen Teile der vorgeschlagenen Anordnung,

Fig. 2 und 3 eine Ansicht bzw. eine Draufsicht der dabei verwendeten Führungseinrichtung für die eine Elektrode und den Edelmetalldraht sowie Fig. 4 eine Ansicht des Kontaktfederbleches, an dem die verschiedenen Arbeitsphasen der Kontaktfederherstellung erkennbar sind.

Die vorgeschlagene Anordnung zur automatischen Herstellung von Kontaktfedern 65 mit Edelmetall-So Kontakt 43 wird mit einer Stanze zusammengebaut. Weitere wesentliche Teile sind ein Schweißtransformator 8 sowie ein Kurzzeitschaltgerät 9, das eine genaue, regelbare Dosierung der notwendigen Schweißleistungen ermöglicht.

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Der zur Herstellung der Edelmetall-Kontakte verwendete Edelmetalldraht 10 wird von einer laufenden Rolle 18 der Schweißvorrichtung zugeführt. Der Draht passiert dabei zuvor eine Drahtrichteinrichtung 19, die den einseitig schwach durchgebogenen Edclmetalldraht 10 in einer derartigen Weise verbiegt, daß er in einem geradlinig ausgerichteten Stück in die obere Elektrode 28, 29 einläuft. Die elastisch mit Hilfe einer starken Feder 20 gelagerte Drahtrichtein-

Takt der einzelnen Stanzhübe nach rechts bewegt. Gleichfalls im Takt dieser Hübe wird die Ventilnockenwelle 44 mit gleichbleibender Geschwindigkeit jeweils um 360° gedreht. In dem oberen Totpunkt der 5 Stanze ist die Elektrodenführung 30 ... 32 gleichfalls nach oben gedrückt, während der Drahtrichter 19 den Draht 10 festklemmt. Beide Maßnahmen werden auf pneumatischem Wege über die Anschlußleitungen 2 bzw. 3 gesteuert. Die zugehörigen Nocken sind durcli

richtung 19 wird in einer später beschriebenen Weise io 12 bzw. 13 angedeutet. Im weiteren Verlauf der pneumatisch gesteuert. Die den Draht 10 umfassende Stößelbewegung wird durch Belüften der Steuerobere Elektrode 28, 29 ist aus zwei Teilen aufgebaut, kolben 24 die obere, an der Elektrodenführung bedie an einer gemeinsamen Führungseinrichtung . festigte Elektrode 28, 29 zusammengedrückt und da-30 ... 34 sitzen. Die beiden hülsenförmigen, durch mit der Draht 10 fest umschlossen. In diesen Zeitein Verbindungsstück 30 miteinander verbundenen 15 abschnitt fällt die Vorwärtsbewegung des Kontakt-Führungsteile 31, 32 sitzen kolbenartig gleitend auf blechmaterials 21, nach dessen Beendigung der Steuerzwei fest angeordneten Bolzen 33, 34. Sie können kolbenraum 53 entlüftet wird, wodurch das Biegegfied durch Luftdruck nach oben und anschließend nach 35 des Drahtrichters 19 den Draht 10 freigibt. Gleieh-Entlüften der Druckräume 52 durch den Druck der zeitig werden die Steuerkolbenräume 52 entlüftet und beiden Federn 37, 38 wieder nach unten verschoben 20 die Elektrodenführungseinrichtung zusammen mit #er werden. oberen Elektrode 28, 29 durch den Druck der Federn An der Führungseinrichtung ist der eine mit dem 37, 38 nach unten bewegt, bis das insbesondere sich Schweißtransformator 8 verbundene Elektrodenteil 29 verjüngend auslaufende Edelmetalldrahtende 40 auf befestigt, während der andere, in Richtung auf den das Kontaktfederband 21 aufstößt, und der Schweißerstgenannten Elektrodenteil 29 und entgegengesetzt 25 vorgang beginnt. Kurz bevor der Stößel seinen 'Tief-' mit Hilfe einer pneumatischen Steuerung bewegbare punkt erreicht, wird durch Schließen des nocken-

Elektrodenteil 28 dem zeitweiligen Anpressen des Edelmetalldrahtes 10 an die obere Elektrode dient. Zwischen der oberen Elektrode 28, 29 und dem zu-

scheibengesteuerten Kontakts 1 das Kurzzeitschaltgerät 9 wirksam, welches den Schweißstrom einschaltet und dessen Dauer begrenzt. Durch das Näch-

rungsbildung in der Grenzschicht gut leitende Schweißverbindung erzielt wird. ^:

Nach diesem Zeitabschnitt wird, durch den Steuernocken 14 gesteuert, der Kolbenraum 54 entlüftet und, über den Nocken 15 gesteuert, der Kolbenraum 55 belüftet. Durch die ausgelöste Nachlinksbewegung Abs oberen Elektrodenteils 28 wird der eingeklemmte

laufenden Kontaktfederblech 21 — z.B. in Form eines 30 drücken des Drahtes 10 wird das Drahtende 40 in das breiten Federbronzebandes — ist eine Zweifach- Kontaktfedermaterial 21 eingedrückt, wodurch eine Messeranordnung mit einem Querschnitt der Messer verhältnismäßig großflächige, feste und durch Legie-39 derart angeordnet, daß das dem Kontaktfedermaterial 21 zugewandte, zulaufende Edelmetalldrahtende 40 insbesondere sich symmetrisch verjüngend 35
ausläuft. Die Schnittkanten der Messer 39 verlaufen
in der Vorschubrichtung des Kontaktfedermaterials.
Unterhalb des Kontaktmaterials 21 ist die Gegenelektrode 41 angeordnet und ihr benachbart zwei

Steuermittel 42, die nach erfolgter Schweißung die 40 Edelmetalldraht 10 freigegeben. Gleichzeitig wird Schweißverbindung zwischen Kontaktfedermaterial 21 über weitere Luftleitungen 5 das Kontaktfederband und Edelmetalldraht 10 von der Gegenelektrode 41 21 durch zwei kleine Kolben 42 von der Gegenelekabdrücken und zum Abtrennen des notwendigen Kon- trode 41 ab- und an die Messeranordnung 29 angetaktkopfmaterials bereitstellen. Die Bereitstellung er- drückt. Durch den Steuernocken 17 gesteuert, wird folgt durch Andrücken des Kontaktfederbleches 21 an 45 über die Leitung 7 der Kolbenraum 57 belüftet. Durch die Messeranordnung, wodurch der angeschweißte die Nachrechtsbewegung des Steuerkolbens 58 werden Edelmetalldraht 10 in eine für die erforderliche Kopf- die beiden scherenartig angeordneten Schneidmesser größe des Kontakts 43 genau definierte Lage zu der 39 zusammengepreßt und der Edelmetalldraht 10 in Messeranordnung kommt. Die Konstruktion der der genau definierten Höhe für die erforderliche Kopf-Elektrode 28, 29 bzw. 41 ist derart, daß eine rasche 50 größe des Kontakts 43 symmetrisch abgeschert. · Ableitung der entstehenden Wärme erfolgt, was durch Während dieses Schneidvorgangs wird über die Lei- >: eine verhältnismäßig großflächige Ausbildung der tung 3 der Kolbenraum 53 am Drahtrichter 19 be- ^ Elektroden, Anbringung von Kühlrippen und Durch- lüftet, das mit dem Kolben 59 gekuppelte BiegesJtlcV spülen von Kühlmitteln erreicht wird. 35 nach rechts verschoben und dadurch der '"Edel-

Das Kurzzeitschaltgerät 9 ist einerseits mit dem 55 metalldraht 10 festgeklemmt und ausgerichtet. Wechselstromnetz und andererseits mit dem Schweiß- Damit der beim Schneiden an der schrägen Schnitttransformator 8 verbunden. Der der Einleitung des stelle gestreckte Draht 10 nach oben ausweichen kann, Schweiß impulses dienende Kontakt 1 wird von der ist der Drahtrichter 19, wie bereits erwähnt, federnd Nockenscheibe 11 einer gemeinsamen Nockenwelle 44 aufmontiert (Feder 20). Schließlich wird über den gesteuert, auf der eine Reihe anderer Nockenscheiben 6o Steuernocken 16 und Leitung 6 der Kolbenraum 56 12... 17 sitzt, die der pneumatischen Steuerung belüftet und dadurch die Messeranordnung wieder weiterer Vorgänge dient. Die links beispielsweise her- geöffnet. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, erhält durch ausgezeichnete Nockenanordnung mit der Nocken- den Schnittvorgang das zulaufende Drahtende 40 eine scheibe zeigt die Steuerung eines Druckzylinders über sich verjüngende Ausbildung, während das mit dttn , einen Rollenhebel 45. Die Druckzylinder 22 ... 27 65 Kontaktfederblech verschweißte Drahtende 60 nahezu sind über Schläuche 2 ... 7 mit den einzelnen Steuer- eben abgeschnitten wird. Die Messeranordnung ist aus stellen 52 ... 57 verbunden. Die Nockenscheiben- Gründen der einfacheren Darstellung in Fig. 1 um 9Θ⁰ steuereinrichtung wurde nur angedeutet dargestellt. verdreht gezeichnet. In Wirklichkeit sitzen die Messer i

Das Kontaktfedermaterial wird von einer Rolle 45 39 derart, daß die Schnittkanten in der Vorschubriejl- <

aus in die vorgeschlagene Anordnung geführt und im 70 tung des Kontaktfederbleches 21 verlaufen. Währe%£=J]

der weiteren Nachrechtsbewegung des Kontaktfederbleches 21 werden die üblichen Löcher für die Befestigungsschrauben 61, für den Stift 62 und den Anschlußdraht 63 eingestanzt und durch einen Kopfmacher 64 das obere Ende des aufgeschweißten und abgeschnittenen Edelmetalldrahtstückes 60 zum Kontaktkopf 43 verpreßt. Schließlich wird die gestrichelt angedeutete Kontaktfeder 65 aus dem breiten Kontaktfederband 21 einbaufertig herausgestanzt. Mit 46 ist der z. B. zum Herausstanzen der Kontaktfeder 65 dienende Stempel bezeichnet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Verfahren zur automatischen Herstellung von Edelmetall-Kontakten auf Kontaktfedern durch Widerstandsschweißung, gekennzeichnet durch die Kombination der an sich bekannten Maßnahmen a), b), d) und e) und des neuen Merkmals c):

   a) Das Edelmetall wird in Drahtform laufend zugeführt;

   b) der Kontaktdraht wird durch gekühlte Elektrodenspannbacken auf größerer Länge großflächig gefaßt;

   c) erst nach erfolgter Schweißung wird der Kontaktdraht an der als Kontaktfläche vorgesehenen Stelle abgetrennt;

   d) das Abtrennen erfolgt durch Messer, derart, daß der angeschweißte Kontaktdraht ein für die nächste Schweißung bestimmtes zugespitztes Ende erhält;

   e) anschließend wird die Kontaktfläche des angeschweißten Kontaktstückes durch mechanische Einwirkung verdichtet und geformt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 734 136;
   schweizerische Patentschriften Nr. 242 906, 245 503; USA.-Patentschriften Nr. 2 024 597, 2 129 845, 685 017.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen