DE1295330B

DE1295330B - Device for resistance roller welding of lightweight panels

Info

Publication number: DE1295330B
Application number: DEC25230A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-12-24
Filing date: 1961-10-07
Publication date: 1969-05-14
Also published as: DE1111751B

Description

Gemäß Hauptpatent 1111751 betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Widerstandsrollenschweißen von Leichtbauplatten mit bienenwabenförmigem Stegkörper und diesem beidseitig aufliegenden Mantelplatten, auf denen die Rollelektroden einander gegenüberstehend laufen, mit folgenden Merkmalen: a) es werden Stegelemente verwendet, deren beidseitige Kanten flanschförmig umgebogen sind, und die in an sich bekannter Weise wellenförmig gestaltet sind; b) zwischen den beiden Mantelschichten wird ein Abstandstück eingeschoben; c) das wellenförmige Stegelement wird auf eine an sich bekannte, dem Stegelement angeformte Gegenelektrode gelegt, mit dieser zwischen die Mantelplatten eingeführt, und mittels des Rollenelektrodendurchganges werden die beiden Flansche des Stegelementes an die Mantelplatten angeschweißt, wobei in an sich bekannter Weise entweder die beiden Rollenelektroden mit den Polen der Sekundärwicklung des Schweißtransformators oder zusätzlich noch die Gegenelektrode mit der Mittelanzapfung der Sekundärwicklung verbunden ist; d) nach Absenken und Herausziehen der Gegenelektrode wird das folgende Stegelement aufgelegt und sodann derart zwischen die Mantelplatten eingeführt, daß eine Verschiebung um die halbe Wellenlänge gegenüber dem vorigen eingeschweißten Stegelement vorliegt und die beiderseitigen Flansche sich in dem gemeinsamen Scheitelpunkt überdecken, worauf mittels eines weiteren Rollenelektrodendurchganges das Stegelement mit seinen Flanschen allseits mit den Mantelplatten bzw. in den Scheitelpunkten mit den Flanschen des vorigen Stegelementes verschweißt wird.According to main patent 1111751 the invention relates to a device to carry out the process for resistance roller welding of lightweight panels with honeycomb-shaped web body and shell plates on both sides, on which the roller electrodes run opposite one another, with the following features: a) web elements are used whose edges on both sides are bent over in a flange shape are, and which are designed in a manner known per se undulating; b) between A spacer is inserted between the two jacket layers; c) the wavy The bar element is placed on a counter-electrode which is known per se and is molded onto the bar element placed, inserted with this between the shell plates, and by means of the roller electrode passage the two flanges of the web element are welded to the shell plates, in a manner known per se either the two roller electrodes with the poles the secondary winding of the welding transformer or, in addition, the counter electrode connected to the center tap of the secondary winding; d) after lowering and Withdrawing the counter electrode, the following bar element is placed and then so inserted between the shell plates that a displacement by half Wavelength compared to the previous welded-in bar element and the two-sided Flanges overlap in the common vertex, whereupon by means of a further roller electrode passage, the web element with its flanges on all sides with the shell plates or in the vertices with the flanges of the previous one Bar element is welded.

Bei derartigen Wabenplatten können die für den Wabenkern verwendeten Blechteile erheblich dünner sein als die Deckbleche, z. B. kann der Wabenkern aus Blechstreifen von 0,007 mm Dicke bestehen, während die Deckbleche 0,3 bis 0,7 mm dick sind.With honeycomb panels of this type, those used for the honeycomb core can be used Sheet metal parts be considerably thinner than the cover sheets, e.g. B. can be made from the honeycomb core Sheet metal strips of 0.007 mm thick exist, while the cover sheets 0.3 to 0.7 mm are thick.

Bei Anwendung des bekannten Verfahrens entstehen hierdurch Schwierigkeiten, die darauf beruhen, daß die Schweißhitze sich hauptsächlich in den Deckblechen konzentriert, so daß zwischen dem Wabenkern und den Deckblechen nur eine schwache Bindung entsteht und die Schweißnähte außen an den ; Deckblechen sichtbar werden.When using the known method, difficulties arise as a result which are based on the fact that the welding heat is mainly concentrated in the cover sheets, so that there is only a weak bond between the honeycomb core and the cover sheets and the welds on the outside of the; Cover sheets become visible.

Es ist bekannt, bei der Schweißung von unterschiedlich dicken Blechen zur Erzielung einer zuverlässigen Schweißverbindung am dünneren Blech eine Elektrode mit kleinerer Kontaktfläche anzusetzen als ; am dickeren Blech. Auch sind Elektroden bekannt, deren Kontaktfläche eine Vielzahl von Erhebungen mit Kontaktflächen für das Werkstück aufweist.It is known when welding sheets of different thicknesses An electrode to achieve a reliable welded connection on the thinner sheet to be used with a smaller contact area than; on the thicker sheet. Also are electrodes known, the contact surface of which has a large number of elevations with contact surfaces for the workpiece has.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Widerstandsrollenschweißen von Wabenplatten nach dem eingangs beschriebenen Verfahren die Schweißhitze auf die Berührungsfläche zwischen den Deckblechen und den Wabenkernen zu beschränken, so daß dort eine zuverlässige Schweißverbindung entsteht. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die i Gegenelektrode im Bereich der Flansche eine Vielzahl von Erhebungen mit Kontaktflächen für das Stegelement aufweist. Dadurch wird erreicht, daß der Schweißstrom zwischen einer der Breite der Schweißrollen entsprechenden länglichen Kontaktzone an der Oberfläche der Deckbleche und einer der Kontaktfläche der Erhebungen entsprechenden erheblich kleineren Kontaktzone an der Innenfläche der Flansche fließt und die Schweißhitze damit im Zwischenraum zwischen den Deckblechen und den Flanschen konzentriert wird.The invention is based on the object of resistance roller welding of honeycomb panels according to the method described at the beginning, the welding heat to limit the contact area between the cover sheets and the honeycomb cores, so that there is a reliable welded joint. This task is solved in that the counterelectrode has a large number of elevations in the area of the flanges having contact surfaces for the web element. This ensures that the Welding current between an elongated one corresponding to the width of the welding rollers Contact zone on the surface of the cover sheets and one of the contact surfaces of the elevations corresponding considerably smaller contact zone flows on the inner surface of the flanges and the welding heat thus in the space between the cover plates and the flanges is concentrated.

Zweckmäßig besteht die Gegenelektrode aus einem Distanzstück mit plattenförmigen an diesem auf gegenüberliegenden Seiten austauschbar angeordneten Schweißelektroden. Bei der Herstellung dieser plattenförmigen Schweißelektroden können die Erhebungen auf einfache Weise mittels fortschreitender Gesenke mit der erforderlichen Genauigkeit ausgeprägt werden, ohne daß eine spanabhebende Bearbeitung notwendig ist.The counter-electrode expediently consists of a spacer with a plate-like shape on this on opposite sides exchangeably arranged welding electrodes. During the production of these plate-shaped welding electrodes, the elevations in a simple manner by means of progressive dies with the required accuracy be pronounced without machining being necessary.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In dieser Zeichnung ist F i g.1 ein Schnitt durch einen Teil der Vorrichtung, F i g. 2 ein gegenüber F i g. 1 vergrößerter Schnitt durch die Schweißelektroden, F i g. 3 ein Schnitt nach der Linie 3-3 der F i g. 2, F i g. 4 ein vergrößerter, teilweiser Schnitt, der die Lage der Schweißplatten der festen Elektrode und der anliegenden Oberfläche der Flanschen zeigt, mit denen die Schweißplatte zusammenarbeitet, und F i g. 5 ein vergrößerter Schnitt nach der Linie 5-5 der F i g. 2.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. In this drawing, F i g.1 is a section through part of the device, F i g. 2 a opposite F i g. 1 enlarged section through the welding electrodes, F i g. 3 shows a section along line 3-3 in FIG. 2, fig. 4 an enlarged, partial cut showing the location of the fixed electrode welding plates and the shows the adjacent surface of the flanges with which the welding plate cooperates, and F i g. 5 is an enlarged section along line 5-5 in FIG. 2.

Die Vorrichtung ist in dieser Zeichnung (F i g.1) mit 10 bezeichnet. Sie entspricht der Vorrichtung in der deutschen Patentschrift 1111751. The device is denoted by 10 in this drawing (FIG. 1). It corresponds to the device in German patent specification 1111751.

Die Vorrichtung 10 hat Schienen 20, auf denen ein Wagen 26 läuft. Der Wagen 26 besteht aus einem horizontal liegenden Träger 28 mit einer Stange 30, deren Ende an dem vertikalen Stab 32 befestigt ist, der mit Rollen 34 auf der Schiene 20 läuft. Der Wagen 26 hat Klammern 36, die das obere Ende einer Wabenplatte 38- während der Fabrikation festhalten.The device 10 has rails 20 on which a carriage 26 runs. The carriage 26 consists of a horizontally lying support 28 with a rod 30, the end of which is attached to the vertical rod 32 with rollers 34 on the rail 20 is running. The carriage 26 has brackets 36 which secure the upper end of a honeycomb panel 38- hold on during fabrication.

Die Wabenplatte 38 besteht aus einem Wabenkern 40 und beiderseits aufgeschweißten Deckblechen 42; der Wabenkern 40 besteht seinerseits aus einer Mehrzahl von Stegelementen 43 mit rechtwinklig abgebogenen Flanschen 44, welche an den Innenflächen der Deckbleche 42 anliegen und mit diesen mit Hilfe der Vorrichtung 10 verschweißt werden.The honeycomb plate 38 consists of a honeycomb core 40 and cover sheets 42 welded on on both sides; The honeycomb core 40 in turn consists of a plurality of web elements 43 with flanges 44 bent at right angles, which bear against the inner surfaces of the cover plates 42 and are welded to them with the aid of the device 10.

Die feste Elektrode 12 besteht aus einem Träger 50, dessen Enden an der Schiene 20 mittels eines gezackten Lagers 52 befestigt sind, welches ein Versetzen des Trägers bzw. der Stegelemente 43 in Längsrichtung zuläßt. Der Träger 50 hat eine Längsnut 54 (F i g. 1 bis 3), in welcher das abgesetzte untere Ende 56 eines Distanzstückes 58 eingesetzt ist. Er ist durch Stifte 60 mit dem Träger 50 verbunden.The fixed electrode 12 consists of a carrier 50, the ends of which are fastened to the rail 20 by means of a serrated bearing 52, which allows the carrier or the web elements 43 to be offset in the longitudinal direction. The carrier 50 has a longitudinal groove 54 (FIGS. 1 to 3) in which the offset lower end 56 of a spacer 58 is inserted. It is connected to the carrier 50 by pins 60.

Die Oberfläche des Distanzstückes 58 weist eine Mehrzahl von Rillen 62 auf, die den Wellungen der einzelnen Stegelemente 43 entsprechen. An den gegenüberliegenden Seiten des Distanzstückes 58 sind plattenförmige Schweißelektroden 66 mittels Schrauben 68 befestigt. Die Oberkanten der Schweißelektroden 66 haben eine Anzahl Erhebungen 70, die längs der Innenflächen der Flansche 44 verlaufen (F i g. 3 und 4).The surface of the spacer 58 has a plurality of grooves 62 which correspond to the corrugations of the individual web elements 43. Plate-shaped welding electrodes 66 are fastened by means of screws 68 on the opposite sides of the spacer 58. The top edges of the welding electrodes 66 have a number of bumps 70 which run along the inner surfaces of the flanges 44 (Figs. 3 and 4).

Die Oberkanten der Schweißplatten 66 sind in derselben Weise gezackt wie das Distanzstück 58; die Flächen 74 der Oberkanten passen in die Waben des Wabenkerns.The top edges of weld plates 66 are serrated in the same way as spacer 58; the surfaces 74 of the upper edges fit into the honeycomb of the honeycomb core.

Die Enden der Schweißplatten 66 sind über eine Verbindungsklammer 76 und eine mit dieser verbundene Leitung 78 mit einer Schweißspannungsquelle verbunden, wie sie in der deutschen Patentschrift 1111751 näher beschrieben ist.The ends of the welding plates 66 are connected to a welding voltage source via a connecting clamp 76 and a line 78 connected to it, as is described in more detail in German patent specification 1111751.

In dem Träger 50 liegt außerdem ein Wasserrohr 80 mit Auslässen 82, welche mit Durchlässen 84 in dem Distanzstück 58 zusammenhängen. Das durch die Leitung fließende Wasser oder eine andere Kühlflüssigkeit gelangt so in halbkreisförmige Nuten 88, die an der Oberfläche des Distanzstückes 58 vorgesehen sind, und fließt durch die schmalen Spalten zwischen den Flächen 74 auf den Oberkanten der Schweißelektroden 66 und den Stegelementen 43 in den Rost, den die Stegelemente 43 bilden. Das Kühlwasser fließt zwischen den Erhebungen 70 nach unten und kühlt dabei die Schweißplatten 66 und die zu schweißenden Flächen der Wabenplatte 38. In the carrier 50 there is also a water pipe 80 with outlets 82 which are connected to passages 84 in the spacer 58. The water or another cooling liquid flowing through the line thus enters semicircular grooves 88 provided on the surface of the spacer 58 and flows through the narrow gaps between the surfaces 74 on the upper edges of the welding electrodes 66 and the web elements 43 into the grate which the web elements 43 form. The cooling water flows down between the elevations 70 and thereby cools the welding plates 66 and the surfaces of the honeycomb plate 38 to be welded.

Mit der Vorrichtung 10 arbeiten Schweißrollen 90 üblicher Ausbildung zusammen, die so breit sind, wie es die Höhe der Zacken der Schweißelektroden 66 erfordert, damit zwischen diesen Schweißrollen 90 und den einzelnen Erhebungen 70 Schweißstrom fließen kann und zwischen der Innenfläche der Deckbleche 42 und den Flanschen 44 der Stegelemente 43 eine Schweißverbindung 94 entsteht.Welding rollers 90 of conventional design cooperate with the device 10 , which are as wide as the height of the prongs of the welding electrodes 66 requires so that welding current can flow between these welding rollers 90 and the individual elevations 70 and between the inner surface of the cover plates 42 and the flanges 44 of the web elements 43 a welded joint 94 is created.

Bei Benutzung der Vorrichtung 10 zur Ausübung des Verfahrens der Erfindung werden ein paar Bleche 42 mit Klammern 36 mit Abstand voneinander an dem Träger 28 aufgehängt. Dann wird ein Stegelement 43 eingeführt, dessen Wellungen mit den Wellungen auf den Schweißelektroden 66 übereinstimmen.When the apparatus 10 is used to practice the method of the invention, a pair of metal sheets 42 are suspended from the support 28 with brackets 36 at a distance from one another. Then a web element 43 is inserted, the corrugations of which match the corrugations on the welding electrodes 66.

Der Wagen 26 wird dann auf den Schienen 20 abwärts gezogen und dadurch die feste Elektrode 12 in den Zwischenraum gebracht, der zwischen den Deckblechen 42 besteht. Schließlich wird Schweißspannung an die Schweißrollen 90 und die feste Elektrode 12 gelegt.The carriage 26 is then pulled downward on the rails 20 , thereby bringing the fixed electrode 12 into the space that exists between the cover plates 42. Finally, welding voltage is applied to welding rollers 90 and fixed electrode 12 .

Wenn die Schweißrollen 90 über die Oberfläche des Deckbleches 42 geführt werden, so stellen sie nach und nach Kontakt her zwischen den Erhebungen 70 und den Flanschen 44 der Stegelemente 43. When the welding rollers 90 are guided over the surface of the cover plate 42 , they gradually establish contact between the elevations 70 and the flanges 44 of the web elements 43.

Der Schweißstrom fließt dabei zwischen einer der Breite der Schweißrollen 90 entsprechenden länglichen Kontaktzone an der Oberfläche der Deckbleche 42 und einer der Kontaktfläche der Erhebungen 70 entsprechenden Kontaktzone an der Innenfläche der Flansche 44.The welding current flows between an elongated contact zone corresponding to the width of the welding rollers 90 on the surface of the cover plates 42 and a contact zone corresponding to the contact surface of the elevations 70 on the inner surface of the flanges 44.

Form und Anzahl der Erhebungen 70 richtet sich nach der Dicke der miteinander zu verschweißenden Teile. Wie aus F i g. 4 ersichtlich, ist das Deckblech 42 etwa dreimal so dick wie das für den Wabenkern verwendete Blech. Dementsprechend sind die Erhebungen 70 verhältnismäßig breit. Für Wabenplatten, deren Stegelemente 0,0005 cm und deren Deckbleche 0,007 cm dick sind, sollten etwa 50 Zakken auf 3 cm vorhanden sein.The shape and number of elevations 70 depends on the thickness of the parts to be welded together. As shown in FIG. 4, the cover sheet 42 is approximately three times as thick as the sheet metal used for the honeycomb core. Accordingly, the elevations 70 are relatively wide. For honeycomb panels, the web elements of which are 0.0005 cm and the cover sheets 0.007 cm thick, there should be about 50 Zakken per 3 cm.

Wenn der Schweißstrom in der oben beschriebenen Weise lokalisiert wird, ist es möglich, die Schweißhitze im Zwischenraum zwischen den Deckblechen 42 und den Flanschen 44 der Stegelemente 43 zu konzentrieren, so daß dort die Schweißverbindung entsteht.If the welding current is localized in the manner described above, it is possible to concentrate the welding heat in the space between the cover plates 42 and the flanges 44 of the web elements 43 , so that the welded joint is produced there.

Beim Abrollen der Schweißrollen 90 über die Außenfläche der Deckbleche 42 entsteht so eine Reihe von Schweißverbindungen 94 zwischen den Deckblechen 42 und den an ihnen anliegenden Flansche 44, die auf die Flansche 44 begrenzt sind.When the welding rollers 90 roll over the outer surface of the cover plates 42 , a series of welded connections 94 are thus created between the cover plates 42 and the flanges 44 which are adjacent to them and which are limited to the flanges 44.

Claims

Claims: 1. Device for carrying out the method for resistance roller welding of lightweight panels with honeycomb-shaped web body and shell plates on both sides on which the roller electrodes run opposite one another, with the following features: a) web elements are used whose edges on both sides are bent in a flange shape, are wave-shaped in a manner known per se, b) a spacer is inserted between the two jacket layers, c) the wave-shaped bar element is placed on a counter-electrode, known per se, molded onto the bar element, inserted between the jacket plates, and by means of the roller electrode passage the two flanges of the web element are welded to the shell plates, with either the two roller electrodes with the poles of the secondary winding of the welding transformer or, in addition, the counter electrode with the center tap in a manner known per se function of the secondary winding is connected, d) after lowering and pulling out the counter electrode, the following bar element is placed and then inserted between the shell plates in such a way that there is a shift of half a wavelength compared to the previous welded-in bar element and the flanges on both sides overlap at the common vertex, whereupon by means of a further roller electrode passage the web element is welded with its flanges on all sides to the shell plates or in the vertices to the flanges of the previous web element, according to patent 1111751, characterized in that the counter electrode (58, 66) in the area of the flanges (44) has a Has a plurality of elevations (70) with contact surfaces for the web element (43).

2. Device according to claim 1, characterized in that that the counter electrode consists of a spacer (58) with two plate-shaped this on opposite sides exchangeably arranged welding electrodes (66) exists.