DE1916712A1 - Verfahren zum Widerstandsschweissen von beschichteten Blechen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Widerstandsschweißen von beschichteten Blechen-Zusatz zur Patentanmeldung ..........................
• (III. Anmeldung vom Februar 1968) Die Prioritäten folgender deutscher Patentanmeldungen werden in Anspruch genommen: P 17 65 366.6 vom 8.5,1968 16. Zusatz) P 17 65 489.6 vom 28.5.1968 (17. Zusatz) P 17 65 970.0 vom 19.8.1968 (19. Zusatz) P 17 90 058.2 vom 3.9.1968 (21. Zusatz) p 19 02 569.5 vom 17.1.1969 (30. Zusatz) Mit Kunststoff beschichtete Bleche sind wegen ihrer rostfreien, unempfindlichen und in vielen Mustern und Farben lieferbaren Oberfläche erwtineoht' Jedoch lassen sich diese Bleche nicht in der Ublichen Art durch Punkt- oder Rollennahtachweißen verbinden. Nach der Hauptanmeldung werden die Bleche an den Schweiβstellen so entschichtet, daß sich beim Aufeinanderpressen der Bleche ein eiektrischer Kontakt ergibt, Bei dickeren Kunststoffschichten und auch bei dickeren Blechen können die durch die Entschichtung entstandenen Hohlräume durch eingelegte Schweiβzwischenstücks su3ge!llt werden. Damit lassen sich mit den üblichen Schweißmaschinen einwandfreie Schweiß- -verbindungen bei mit Kunststoffen, Lacken oder sonstigen Stoffen beschichteten Blechen aus Stahl, Chromnickelstahl, Aluminium oder sonstigen Metallen herstellen. Dabei werden Jedoch die äußeren Schichten der verschweißten Bleche durch Entschichten oder durch Schmelzen unter der Elektrode zerstört.
• Es liegt daher die Aufgabe vor, beim Schweißen die Zerstörung zumindest einer AuBenschicht zu vermeiden.
• Bei einem Verfahren zum Widerstandsschwißen von beschichteten, insbesondere kunststoffbeschichteten Blechen wird nach der Erfindung für mindestens eines der beschichteten Bleche der Schweißstrcm der Schweißstelle indirekt durch die Blechfläche zugeleitet. Dadurch ergibt sioh der Vorteil, daß die äußere Schicht minde-etens einz Bleches unverletzt bleibt und die Schweißung als Innenschweißung der gegenüberliegenden Blechfläohen durchgeführt wird.
• Zum Schweiβen zweier zweiseitig beschiohteter Bleche kann das obere Blech oben zum tufsetzen einer Elektrode entschichtet ein, während das untere Blech über eine lCtihlplatte und eine Isolierung auf der unteren Elektrode aufliegt. Dis untere Elektrode ist ueber Kabel sowohl mit dem unteren Blech als auch mit dem oberen Blech verbunden. Beim Binachalten fließt zunäohst Strom ton der oberen Elektrode durch das obere Blech nur unteren Elektrode, wodurch sich das Blech erwärmt und die zwischen den Blechen liegenden Schichten schmilzt. Unter dem Druck der oberen Elektrode biegt sich das erwärmte obere Blech durch und bekommt Kontakt mit dem unteren Blech. Der Strom fließt nun auch über das untere Blech zur unteren Elektrode und verschweißt die beiden Bleche.
• Zum Schweißen eines oberen Bleches mit zwei nebeneinander liegenden unteren Blechen können zwei parallele Elektroden dienen, welche in Entschichtungen des oberen Bleches aufgesetzt werden. Die unteren, auf einer Kühlplatte liegenden Bleche werden durch Kabel indirekt mit der entgegengesetzten Elektrode verbunden. Beim Einschalten fließt zunächst ein Wärmestrom waagerecht im oberen Blech und nach dem Schmelzen ein Schweißstrom senkrecht durch die beiden Bleche, wodurch die Bleche gleichzeltig an zwei Punkten verbunden werden.
• Zum Schweißen mit einer Elektrode und einer konzentrisch dazu angeordneten Ringgegenelektrode ist eine gemeinsame Entschichtung im oberen Blech vorgesehen. Außerdem ist die Gegenelektrode durch Kabel mit dem unteren Blech verbunden. Beim Einschalten fließt zunächst ein Wärmstrom waagerecht zwischen den Elektroden, nach dem schmelzen der Schichten ein Schweißstrom senkrecht durch die beiden Bleche und verschweißt eie. Die Ringelektrode beschränkt die Erwärmung des oberen Bleches. auf einen kleinen Bereich.
• Zum Rollenschweißen wird das obere Blech mit einer streifenförmigen Lntschichtung für die Rollenelektrode versehen und zwischein die beidseitig beschichteten Bleche längs der Schweißnaht ein Draht gelegt. Beide Bleche sind durch Kabel mit dem Gegenpol verbunden. Beim Einschalten fließt ein Wärmstrom waagerecht durch das obere Blech bis die inneren Schichten geschmolzen sind. Dann stellt der Draht Kontakt zwischen den Blechen her, wodurch auch ein Schweißstrom fließt und den Draht mit den Blechen verschweißt. Zusätzlich kann der Draht mit dem Gegenpol verbunden sein.
• Nach einer Variante kann der Draht zwischen der Schweißrolle und der oberen Schicht des oberen Bleches gelegt werden und ebenso wie die Bleche über Regulierwiderstände an den Gegenpol angeschlossen sein. Das Verfahren weist den Vorteil auf, daß Jedes Entschichten vermieden wird.
• Es können auch beide Bleche indirekt mit den Polen eines Sekundärkreises verbunden, zwischen Kühlplatten gelegt und durch Druckmittel zusammenpreßbar sein. Zwischen die Bleche ist eine Reihe von Drähten eingelegt und ihre Enden mit Je einem Pol verbunden. Nach einer Variante sind zwei Reihen sich kreuzender Drähte eingelegt und gegenpolig an den Strom angeschlossen.
• Nach dem Einschalten fließt ein Wärmestrom und nach dem Schmel-Polen der Schichten ein Schweißstrom. Mit einem Druck können viele Schweißnähte hergestellt werden. Beide Auβenseiten bleiben dabei unversehrt. Zur Unterstützung des Schweißvorganges können obere und untere Vibrationeeinriohtungen angeordnet sein.
• Nach dem gleichen Prinzip können die abgewinkelten Enden von Blechen z.B. VOn Raumtrennwänden £esohweißt werden. bLn sind an den innen liegenden Schweißtellen Sataohlohtungen'ansubringen, dort Sohweißstüoke einsulegea und Jede. Bleob an einen Pol eines Sekundärkreises anzuschließen. Beim Einschalten des Stromes und der Drucksorrtchtung verschweißen die Bleche bei unversehrten Außenschichten.
• Die zu verschwetßenden Bleche können außerdem zwischen eine obere und eine untere Kondensatorplatte gelegt sein, um den Schweißstrom nach den Innenseiten zu verdrängen. Dadurch wird die Erwärmung der Blechen den Außenseiten herabgesetzt.
• Nach einem weiteren Verfahren kann zumindest das indirekt angeschlossene Blech für die unversehrte Außenschicht an der Schweißstelle mit Ausfräsungen versehen sein. Nach einem ersten Beispiel läßt die Ausfräsung einen kleinen Schweißzapfen stehen, gegen welchen das entschichtete obere Blech von einer kleinen Elektrode gepreßt und verschweißt wird. Nach einem zweiten Beispiel werden beide Bleche mit Schweißzapfen versehen, indirekt angeschlossen und über ein dazwischen liegendes Schweißzwischenstück verschweißt. Nach einem dritten Beispiel 1äBt die Ausfräsung des indirekt angeschlossenen Bleches eine mittlere Spitze stehen, das Schweißzwischenstück ist oben mit einem Zapfen oder einer Ringschneide versehen und die Bleohstärke des oberen Bleches unterhalb der Elektrode vermindert. Nach einem vierten Beispiel werden beide Innenseiten der Bleche mit rechteckigen, sowie nach elnem ftnften Beispiel mit dreieckigen Ausfräsungen zur Aufnahme eines runden Schweißzwischenstückes versehen. Dadurch werden die Berührunasfläohen bis zu Berührungspunkten oder -Linien verkleinert, dia ttbergangswiderstände erhöht, und die Schweißzone sowie die Erwärmung verrinert. Nach einer weiteren. Beispiel kann eine obere Ausfräsung des oberen Bleches mit einer nach unten gerichteten Spitze versehen sein und durch eine Elektrode mit eingesetzter federnder Spitze verschweißt werden. Dazu ist nur eine einzige Ausfräsung anzubringen. Weiterhin kann die unter der'Schweißstelle liegende Außenschicht außer durch Kühlplatten auch direkt mit dem Kühlmittel in Berührung gebracht werden.
• Nach einem weiteren Verfahren werden Schweißzwischenstücke aus einem leicht schmelzbarem Material z.B. Hart- oder Weichlot verwandt. Dadurch brauchen die Bleche nicht auf Schweißtemperatur erhitzt . werden, die Erwärmung wird geringer.
• Zur Anwendung der gond der Kondensator-Impulsschweißung können an der Innenschweißstelle blanke Blechflächen und die zum Zünden eines Lichtbogens nötigen geringen Abstände hergestellt werden. Im einfacheten Falle weisen die beiden Innonschiohten zusammen eine Stärke auf, welche dem nötigen Abstand entspricht. Bei dickeren Schichten kann der Abstand durch Eindrücken mit einem spitzen Druckstempel hergestellt werden. Weiterhin können in dem Hohlraum Zwischenschweißstücke mit naoh unten und oben vorstehenden Spitzen oder Rippen eingelegt werden und die Bleche selbst beim Entschichten mit spitzen Rippen versehen werden. Durch eine Bohrung um oberen Blech kann ein spitzer oder mit einer Ringschneide versehener Schweißstift eingesetzt und durch einen federnden.
• Anschubbolzen während des Schweißens in den Hohlraum gedrückt werden. Dadurch wird der Hohlraum suageftlllt. Das obere Blech bleibt eben.
• ür einseitig beschichtete Bleche aus Metall, insbesondere Leichtmetall, werden Hohlräume durch Zwischenlegen einer Isoliereinlage mit Löchern geschaffen zum Einlegen ganz kleiner Zwjschenschwejßstücke mit hohem elektrischen Widerstand. Die kleinen Schweißstücke können aus einem zwischen den Schweißstellen flach gedrückten Draht bestehen und auf Isolierstreifen mit Löchern aufgeklebt sein, Die Zündung des Lichtbogens kann auch mit Hilfe von Schweißzapfen eingeleitet werden, was an tragbaren Handschweißgeräten gezeigt wird. Wach einem ersten Beispiel ist das obere Blech mit einem angefrästen Schweißzapfen versehen. Das mit einem Dreibeingeetell aufsetzbare Schweißgerät weist einen federbelasteten Druckstempel auf, bei dessen Aufschlagen auf dem Blech der Lichtbogen gezündet und die Schweißung durchgeführt wird.
• Nach einem zweiten Beispiel wird zunächst ein Schweißzwischenstück mit einem Schweiß zapfen durch eine federbelastete Elektrode auf das untere Blech geschweißt und dann ein mit Schweißzapfen versehenes oberes Blech auf das Sohweißzwischenetück geschweißt. Die Bleche sind im Abstand gehalten.
• Bei einem dritten Beispiel wird ein Schweißstift mit einem Haltoflansoh durch eine Bohrung im oberen Blech in den Hohlrsun der Enteohichtungan eingeführt und durch eine federbelastet Elektrode versohweißt.
• Zur Stromverdrängung nach der Innenschweißstelle hin können die Blechaußenseiten durch Kondensatorplatten eingefaßt und die BleXhinnenaeiten durch eine entgegengesetzt gepolte Kondensatorfolis getrennt sein. Die Erwärmung der Außenschicht wird geringer.
• Nach einem weiteren Verfahren kann eine Schweißstelle zunächst durch Widerstandserhitzung erwärmt und nach Umlegen eines Schalters nach dem Kondensatorimpuls-Verfahren geschweißt werden. Die Erwärmung der unversehrten Außenseite wird herabge3etzt. Endlich kann das Schweißgerät innerhalb einer Vakuumglocke untergebracht und über einen Gummiring luftdicht über einer Schweißstelle aufgesetzt sein. Der Anpreßdruck iet nicht durch die Handkraft begrenzt.
• An Hand der Zeichnungen werden verschiedene Verfahren und zu ihrer Durchführung benötigte Vorrichtungen beschrieben.
• Es zeigt: Fig. 1 im Schnitt und im vergrößerten Maßstab eine geschweißte Stelle zweier zweiseitig beschichteter Bleche mit einer unversehrten Außenschicht mit zwei indirekten Schweißstromeinleitungen und einer direkten durch eine Elektrode, Fig. 2 zwei geschweißte Schweißstellen dreier zweiseitig beschichtet r Bleche mit zwei indirekten Stromeinleitungen und zwei direkten durch zwei parallele Elektroden, Fig. 3 eine geschweißte Stelle zweier zweiseitig beschichteter Bleche mit indirekter Stromeinleitung und direkter durch eine innere und eine äußere Elektrode, Fig. 4 im Querschnitt eine vorbereitete Schweißnaht für zwei zweiseitig beschichtete, durch einen Schweißdraht getrennte Bleche mit indirekten Stromeinleitungen und einer direkten durch eine Schweißrolle, Fig. 5 im Längsschnitt eine vorbereitete Schweißnaht für zwei zweiseitig beschichtete Bleche mit aufgelegtem Schweißdraht, mit indirekten Stromeinleitungen und einer direkten durch eine Schweißrolle, Fig. 6 im Schnitt eine vorbereitete Nahtechweißung für zwei zweiseitige durch Drähte getrennte Bleche mit indirekten Stromeinleitungsn, eingefaßt von einer Vibrationseinrichtung Fig. 7 im Schnitt.eine vorbereitete Nahtschweißung für zwei zweiseitig beschichtete, durch sich kreuzende Drähte getrennte Bleche mit indirekten Stromeinleitungen, Fig. 8 schaubildlich einen Schweißdraht mit sanduhr-förmigem Querschnitt, Fig. 9 mit dreieckförmigem Querschnitt, Fig.10 im Schnitt eine vorbereitete Schweißstelle für eine U-förmige und eine darin eingreifende Abwinkelung zweier zweiseitig beschichteter Bleche mit Schweißzwischenstücken und indirekter Stromeinleitung, Fig.11 im Schnitt eine vorbereitete Schweißstelle zweier zweiseitig beschichteter Bleche mit Schweißzwischenstück und indirekter Stromeinleitung, eingefaßt von Kondensatorplatten, Fig.12 im Schnitt eine vorbereitete Schweißstelle für zwei zweiseitig beschichtete Bleche, wobei das untere Blech an der Innenseite einen angefrästen Schweiß zapfen aufweist, Fig.13 im Schnitt eine vorbereitete Schweißstelle für zwei zweiseitig beschichtete Bleche mit angefräten Schweißzapfen und dazwischen liegendem Schweißzwischenstüok, Fig.14 im Schnitt eine vorbereitete Schweißstelle für zwei zweiseitig beschichtete Bleche mit Ausfrä@ungen und, SchweißzwischenBtllek, Fig. 15 im Schnitt eine vorbereitete Schweißstelle für zwei zweiseitig, beschichtete Bleche mit rechtwinkeligen Ausfräsungen und rundem Schweißzwischenstück, Fig. 16 im Schnitt eine vorbereitete Schweißstelle für zwei zweiseitig beschichtete Bleche mit dreieckförmigen Ausfräsungen, rundem Schweißzwischenstück und einer Stromeinleitungsvorrichtung, Fig. 17 im Schnitt eine vorbereitete Schweißstelle für zwei zweiseitig bescl-ichtete Bleche, wobei das obere Blech mit einer äußeren Ausfräsung und einer nach unten gerichteten Spitze versehen und das untere Blech an der Schweißstelle gekühlt ist, Fig. 18 im Schnitt eine vorbereitete Schweißstelle mit leichtschmelzendem SchweißzwischenstUck, Fig. 19 eine Variante mit angefrB5en Schweißzapfen, Fig. 20 im Schnitt eine vorbereitete Schweißstelle für zwei zweiseitig beschichtete Bleche mit inaerer Entschichtung für Lichtbogenechweißen, Fig. 21 in Ansicht eine entschichtete Stelle mit kreisförmigen Rippen, Fig. 22 eine ßchweißzwischenscheibe beidseitig mit Rippen, Fig. 23 ein Schweißzwisohenstreifen beidseitig mit Rippen, Fig. 24 eine streifenförmige Entschichtung mit Rippen, Fig. 25 im Querschnitt eine vorbereitete Schweißstelle mit spitzer Ausprägung unter der Elektrode, Fig. 26 eine vorbereitete Schweißstelle mit einem Schweißzwischenstück, das nach oben und unten gerichtete Spitzen aufweist, Fig. 27 das Schweißzwischenstück in Ansicht, Fig. 28 eine vorbereitete Schweißstelle mit eingesetztem Schweißstift, stift Fig. 29 eine Variante mit nachschiebbarem Schweiß Fig. 30 im Schnitt eine vorbereitete Schweißstelle für zwei einseitig beschichtete Metallbleche mit Isoliereinlage und Schweißswischenstücken, Fig. 31 ein Isolierstreifen mit aufgeklebtem Schweißdraht, Fig. 32 im Schnitt eine vorbereitete Schweißstelle mit aufgesetztem Schweißgerät, Fig. 33 im Schnitt eine vorbereitete Schweißstelle für ein unteres Blech mit am Schweißgerät gehaltenem SchweißzwiEMchenstück und Fig. 34 mit am Schweißzwischenstück anzuschweißendem oberen Blech, Fig. 35 im Schnitt eine vorbereitete Schweißstelle mit einem einzuschweißendem Schweißstift, Fig. 36 im Schnitt eine vorbereitete Schweißstelle für zwei - zweiseitig beschichtete Bleche mit 8tromYardrkngungs-Vorrichtung durch Kondeneatorplatten und*Folia bei aufgesettem- Schweißgerät', Fig. 37 im Schnitt eine vorbereitete Scheißstelle mit aufgesetztem Schweißgerät und Vorwärmeinrichtung, und Fig. 38 eine vorbereitete Schweißstelle mit aufgesetztem Schweißgerät innerhalb einer Vakuumglocke.
• Fig. 39 eine vorbereitete Schweißstelle für das Schweißen mit Hilfe eines angeschweißten Abhebebolzens und eines Bolzenschweißgerätes Blech 2 mit einer oberen Schicht ka una einer urwbererl orv 2b verschweißt werden soll. Bei der Schweißung soll eine Außenschicht, und zwar die untere Schicht 2b des Bleches 2 unverletzt bleiben. Dazu weist das Blech 1 an der Schweißstelle eine Entschichtung ic auf, so daß eine obere Elektrode 5 Kontakt mit dem Blech 1 bekommt. Die Bleche 1 und 2 sind durch Kabel 7a, 7 mit einer unteren Gegenelektrode 6 verbunden.
• Die untere Schicht 2b liegt auf einer Kühlplatte 10 und diese über eine Isolierung 12 auf der flachen Gegenelektrode 6 auf.
• Beim Einschalten fließt Strom von der oberen Elektrode 5 durch das Blech 1 und das Kabel 7a zur Gegenelektrode 6. Dabei wird das Blech 1 unter der oberen Elektrode 5 erwärmt, die beiden innen liegenden Schichten 1b, 2a schmelzen, es entsteht Kontakt zum Blech 2, der Strom fließt über Blech 2 und Kabel 7 zur Gegenelektrode 6 und verschweißt die beiden Bleche, unter dem Druck der oberen Elektrode. Die Schweißdaten sind so eingestellt, und der Vorgang ist so gesteuert, daß die untere Schicht 2b nicht auf der Dekorseite schmilzt. Damit aucf?agbeim Auskühlen der Schweißstelle die Schicht nicht verändert wird, -ist sie auf einer Kühlplatte 10 aufgelegt, welche über eine Isolierung 12 auf der Gegenelektrode 6 aufliegt.
• Fig.2 zeigt einweiteres Beispiel mit parallel nebeneinander stehenden Elektroden. Damit kann ein oberes Blech 1 mit den Schichten 1a, Ib mit zwei unteren Blechen 2 und 3 mit den Schichten 2a, b bzw. 3a, b gleichzeitig verbunden werden. Das obere Blech 1 weist unter der rechten Elektrode 5 und unter der linken Elektrode 6 Entschichtungen 1c auf. Die unteren Bleche liegen auf einer Kühlplatte 10, welche auf einem Tisch 11 gelagert ist. Von der rechten Elektrode 5 führt ein Kabel 4 zum linken Blech 2 und von der Elektrode 6 ein Kabel 7 zum rechten Blech 3, wobei in jedes Kabel ein Regulierwiderstand 8 eingeschaltet ist. Beim Einschalten fließt ein Strom von der Elektrode 5 durch das Blech 1 zur Gegenelektrode 6. Dabei wird das Blech an den Schweiß stellen erwärmt, die Schichten 1b, 2a bzw. Ib, 3a schmelzen, es entsteht Kontakt zu den Blechen 2 und 3. Ein Teil des Stromes fließt jetzt von der rechten Elektrode 5 über die Bleche 1, 3 und das Kabel 7 zur Gegenelektrode 6 bzw. über das Kabel 4, die Bleche 2; 1 zur Gegenelektrode 6 und verschweißt die beiden Bleche gleichzeitig an beiden Stellen. Die auf der Kühlplatte liegenden Schichten 2b, 3b bleiben dabei unverletzt.
• Nach Fig.g kann die Sohweißung auch mit einer ringförmigen Gegenelektrode vorgenommen werden. Ein oberes Blech 1 mit den Schichten 1a, lb weist an der Schweiatelle eine etwas größere Entschichtung 1c auf. Das untere Blech 2 mit den Schichten 2a, 2b liegt auf einer Kühlplatte 10 auf, welche über eine Isolierung 12 auf einem Tisch 11 gelagert ist. Die innere Elektrode 5 ist von einer äußeren ringförmigen Gegenelektrode 6 umgeben. Beide Elektroden berühren das Blech 1 innerhalb der Entschichtunglc.
• Die innere Elektrode 5 ist durch ein Kabel 4 mit dem einen Pol und die äußere Elektrode 6 durch ein Kabel 7a mit dem Gegenpol eines Sekundärkreises S der Schweißanlage verbunden. Außerdem ist das untere Blech 2 mit einem Kabel 7 an den Gegenpol angeschlossen. Beim Einschalten fließt ein Strom von der inneren Elektrode 5 durch das Blech 1 zur äuße ren Gegenelektrode 6 , das Blech 1 wird an der Schweißstelle erwärmt, die Schichten 1b, 2a schmelzen, es entsteht Kontakt von Blech 1 zum Blech 2, der Strom fließt jetzt von der Elektrode 5 über die Bleche 1, 2 und das Kabel 7 zurück und verschweißt die beiden Bleche. Die auf der Kühlplatte liegende Schicht 2b bleibt dabei unverletzt.
• Das Verfahren läßt sich auch beim Rollennahtschweißen anwenden. Nach Fig.4 ist ein oberes Blech 1 mit den Schichten 1a, ib mit einer streifenförmigen Entschichtung 1c versehen. Ein unteres Blech 2 zenit den Schichten 2a, 2b liegt auf einer Kühlplatte 10 und einer Isolierung 12 auf. Zwischen den Blechen bzw. den Schichten 1b, 2a ist an der Schweißnaht ein Draht 9 zur leichteren Kontaktbildung gespannt. Eine Schweißrolle 5a steht über ein Kabel 4 mit dem einen Pol eines Sekundärkreises 8 einer Schweißanlage in Verbindung, dessen anderer Pol durch ein Kabel 7 mit dem Blech 2 durch ein Kabel 7a mit dem Blech 1 verbunden ist. Beim Einschalten fließt ein Strom über das Kabel 4, die Schweißrolle 5a, das Blech 1 zum Kabel 7a, das Bloch » wird erwärmt, die Schicht Ib schmilzt, der Draht 9 bekommt Kontakt, es schmilzt die Schicht 2a, der -Draht bekommt Kontakt zu Blech 2, der Strom fließt über Blech 2 und das Kabel 7 und verschweißt den Draht mit den beiden Bncchen. Die auf der Kühlplatte liegende schicht 2b bleibt dabei unverletzt.
• Der Draht 9 kann auch an das Kabel 4 oder seine Enden können gegenpolig an die Kabel 4 bzw. 7 angeschlossen sein.
• Es kann auch ohne eine Entschichtung 7c geschweißt werden.
• dazu liegt nach Fig.5 ein oberes Blech 1 mitden Schichten ''a, lb direkt auf einem unteren Blech 2 mit den Schichten 2a,2b, welches auf einer Kühlplatte 10 aufliegt und über eine Isolierung 12 auf einem Tisch 11 abgestützt ist. Unter der Schweißrolle 5a und über der Schicht 1a ist ein Draht 9 gespannt. Der Sekundärkreis S der Schweißanlage ist mit einem Pol über das Kabel 4 mit der Schweißrolle und mit dem anderen' Pol über das Kabel 7 mit dem Blech 2, über das Kabel 7a mit dem Blech 1 und über das Kabel 7b mit dem Draht 9 verbunden.
• In die Kabel 7, 7a, 7b sind Regulierwiderstände 8 eingeschaltet. Beim Einschalten fließt ein Strom von der Schweißrolle 5a über den Draht 9 und das Kabel 7b, der Draht 9 wird erwärmt, die Schicht 1a schmilzt, der Draht 9 bekommt Kontakt zu Blech 1 sowie zum Kabel 7a und schmilzt selbst, wodurch auch die Schichten Ib, 2a schmelzen und die Schweißung von Blech 1 und 2 über das Kabel'7 erfolgt. Die auf der Kühlplatte 10 liegende Schicht 2b bleibt dabei unverletzt.
• Nach einem weiteren Verfahren können auch beide Außenseiten der Bleche unverletzt bleiben und gleichzeitig eine größere Zahl von Schweißstellen hergestellt werden.
• Nach Fig.6 sind zwischen einem oberen Blech 1 mit den Schichten la, Ib und einem unteren Blech 2 mit den Schichten 2a, 2b parallel Drähte 9a gespannt. Über dem oberen Blech 1 und unter dem unteren Blech 2 sind je eine Kühlplatte 10 angeordnet. Auf die Kühlplatten kann je eine Vibrationsvorrichtung13 folgen, welche aus Elektromagneten 14 und aus die Magnete verbindenden Kopf- und Fußplatte 15 besteht. Zur Kühlung der an den Schichten anliegenden Magnetplatten 15 sind von Kühlmittel durchflossene Rohre 19 angeordne:, welche durch Federn 18 angedrückt werden. Die untere Vibrationsvorriqhtung liegt auf einem Tisch 11 auf. Die obere Vorrichtung ist mit Hilfe von Kolben 16 und Druckluftzylinder 17 gegen die untere Vorrichtung preßbar. Der Sekundärkreis S einer Schweißvorrichtung ist mit einem Pol durch ein Kabel 7 an das untere Blech 2 und mit dem anderen Pol durch ein Kabel 4 an das obere Blech 1 angeschlossen. Die Drähte 9astehen mit je einem Endemit je einem Pol des Sekundärkreises in Verbindung. Zum Schweißen ist Druckluft in die Zylinder 17 zu lassen und der Wechselstrom fur die Magnete 14 einzuschalten. Die Vibration der zu schweißenden Teile erleichtert das Durchdringen der Schichten und beschleunigt das Schweißen der Teile durch Verminderung des Übergangswiderstandes. Beim Einschalten des Schweißstromos werden die Drähte Slerhitzt, sie schmelzen die anliegenden Schichten ib und 2a, bekommen Kontakt mit don Blechen 1 und 2 und verschwii3en n ihnen anrs-r dem Druck der Zylinder 17.
• Die beiden Auβenwchichten 1a und 2b bleiben dabei un@@@@@@ Fig.7 zeigt die gleiche Anordnung. Unter einer oberen Vibrationsvorrichtung 1S mit einer Magnetplatte 15 und einer Kühlplatte 10 liegt ein oberes Blech 1 mit den Schichten 1a, 9b und auf einer unteren Vibrationsvorrichtung ein unteres Blevr.2 mit den Schichten 2a, 2b. ueber der Schicht 2a liegt eine Reihe von Drähten 9a und unter der Schicht 1b eine Reihe von Drähten 9b, welche die unteren Drähte 9a kreuzen. Statt einer Reihe von Drähten kann ein alle Drähte 9a überdeckendes Blech 9c vorgesehen sein, welches an der, an den Drähten lie-,dann genden Seite entweder blank oder beschichtet und/an den Schweißstellen kreis- bzw. streifenförmig entschichtet ist, Die Drähte 9a sind über ein Kabel 4a mit dem einen Pol, die Drähte 9b bzw. das Blech 9c durch ein Kabel 7a an den anderen Pol eines Sekundärkreises S angeschlossen. Weiterhin ist das obere Blech 1 mit dem Kabel 4 und das Blech 2 mit dem Kabel 7, also gegenpolig zu den benachbarten Drähten, verbunden0 Beim Einschalten des Schweißstromes schmelzen zuerst die Drähte, ausgehend von den Kreuzungspunkten, dann die Schichten 1b, 2a entlang den Drähten, endlich kommen die Bleche 1, 2 unter dem Druck der Platte 15 in Kontakt und verschweif3eh. Die Außenschichten 1a, 2b bleiben dabei unversehrt.
• Statt der gezeichneten Runddrähte können auch scharfkantig profilierte Drähte verwendet werden.
• So zeigt Fig.8 einen Draht mit sanduhrförmigem Querschnitt und Fig.9 einen mit dreieckigem Querschnitt im weiser vergröderen Maßstab. Es können auch kreist oder streifenformige Entschichtungen an den Schweiβstellen oder -linien angeordnet und dort Schweißzwischenstücke in Form von Drähten oder Drahtstücken eingelegt sein.
• Fig.1O &eigt ein Beispiel für abgewinkelte Bleche z.B. von Trennwanden. Ein Blech 1 mit den Schichten la, Ib ist an einem Ende um 1860 gebogen. Vor dem Biegen sind an den beabsichtigten Schweißstellen in der Schicht 1b Entschichtungen 1ds 1d' in greis- oder Streifenform angebracht. In den Bug greift eine Abwinkelung eines Bleches 2 mit den Schichten 2a, 2b ein. Auf der Abwinkelung sind Entschichtungen 2c bzw. 2d an den Schweißsteilen angebracht.
• In die oberen Entschichtungen 1d, 2c und in die unteren Entschichtungen ?d, 1a1 sind Schweißstücke 20 in Scheiben - bzw.
• Streifen- oder Drahtform eingelegt, deren sicke zur Kontaktbildung großer ist als die Dicke zweier Schichten. Der Bug des Bleches 1 liegt tber eine Kühlplatte 10 auf einem Tisch 11 auf, während die Oberseite des Bleches 1 mit einer weiteren Kühlplatte 10 abgedeckt und durch eine Dru'ckplatte 15, Kolben 16 und Druckzylinder niederpreßbar ist. Das Blech 1 ist durch ein Kabel 4 mit dem einen Pol und das Blech 2 durch ein Kabel 7 mit einem Regulierwiderstand 8 an den anderen Pol eines Sekundärkreises s einer Schweißanlage angeschlossen. Beim Einschalten des Stromes verschweißen die Bleche 1 und 2 mit den Schweißstücken 20. Dabei blcibt die AuRenschicht Ia des Bleches 1 unversebrt.
• Ein weiteres Verfahren zur Erhaltung einer unverletzten Außonschicht zeigt die Fig.11. bin Blech 1 mit den Schichten 1a, 1b soll mit einem Blech 2 mit den Schichten 2a, b verschweißt werden. Dazu weisen die gegenüberliegenden Schichten 1b und 2a Entschichtungen ld, 2c auf, in welche ein Schweißstück 20 in Drahtform eingelegt ist. Auf den Außenseiten der-Bleche'1, 2 sind oben eine Kondensatorplatte 31a und unten eine -Kondensatorplatte 31b angelegt, welche über eine Isolierung 12 auf einem Tisch 11 aufliegt, während die obere über eine Islierung 12 mit einer Druckplatte 15 niederpreßbar ist. Die obere Kondensatorplatte ist mit einem Pol einer Gleichstromquelle und die untere mit dem anderen Pol verbunden. Weiterhin ist das Blech 1 durch ein Kabel 4 mit dem einen Ende und das Blech 2 durch das Kabel 7 mit dem anderen Ende einer Schweißstromquelle verbunden, wobei die Pole der oberen Kondensatorplatte 31a mit dem Pol des bleches 1 gleichnamig sind, ebenso wie dieder unteren Kondensatorplatte 31b mit dem des Bleches 2.
• bind die Kondensatorplatten aufgeladen und der Schweißstrom eingeschaltet, so drängt das elektrische Feld der Kondensatorplatten den Schweißstrom von den Außenschichten nach innen zur Schweißstelle hin ab, was die Schweißung beschleunigt, die Erwärmung verringert und von der Dekoraußenschicht la abhält.
• Die Dekoraußenseite bleibt auch bei dünnen Blechen und dünner Beschichtung unverletzt.
• Die Kondensatorplatten können zugleich als Kühlplatten ausgebildet sein. Sie können einer gekrümmten Schweißstellenreihe oder -linie angepaßt und durch Kolben und Druckluftzylinder zu-Baulmenpreßbar sein, siehe Fig.6. Auch die dort gezeigte Vibrationsvorrichtung kann zusätzlich angebracht werden.
• Das Verfahren läßt sich auch für Leichtmetallbleche mit Oxydschichten oder gebonderten Stahlblechen durchführen, deren Außenseiten unverletzt bleiben sollen. Durch das mechanische Entschichten an den Schweißstellen werden Oxyd schichten, die zum Schmelzen eine Temperatur von 20000 benötigen, und Bonderschichten entfernt. In die Hohlräume sind Einlegestücke aus dem gleichen Metall oder aus speziell geeigneten Legierungen einzulegen, die rasch mit den blanken Schweißstellen unter geringer Hitzeentwicklung verschweißen.
• Um die Erwärmung der Bleche auf einen kleinen Bereich einzuschränken, den Übergangswiderstand an der Schweißstelle zu erhöhen und kurze Schweißzeiten anwenden zu können, werden die Berührungeflächen an der Schweißstelle außerordentlich verringert. Dies kann nach einem ersten Beispiel zugleich bei der Entschichtung durchgeführt werden. Nach der vc größerten Darstellung in Fig.12 ist ein-oberes Blech 1 mit den Schichten 1a, 1b an der Außenseite mit einer kleinen Entschichtung 1c, an der Innenseite mit einer Entschichtung ld und ein unteres Blech 2 mit den Schichten 2a, 2b nicht nur mit einer Entschichtung, sondern darüber hinaus mit einer Ausfräsung 2f im Blech versehen, welche die Berührungsfläche an der Schweißfläche auf einen sehr kleinen Schweißpunkt 2g verringert. Ein Ringfräser hebt eine ringförmige Nut 2f aus und läßt den zylindrischen Schweißzapfen 2g stehen. Das untere Blech 2 ist über eine Kühlplatte 10 auf einem Tisch 11 abgesttitzt, während dae Blech 1 über eine obere Kühlplatte 10 mit einer Äussparung für eine Elektrode 5 durch Kolben 16' und und Druckzylinder 17 ehalten it. Die Elektrode 5 mit einer kleinen Wolframspitze 5b ist an einem Pol eines Sekundärkreises S einer Schweißanlage,vorzugsweise einer Kondensatorschweißanlage, angeschlossen, während der andere Pol mit dem Blech 2 verbunden ist. Beim Einschalten des Stromes berührt die kleine Fläche der Wolframspitze 5b das Blech 1. Unter dem Druck der Elektrode 5 kommt das Blech 1 mit dem kleinen Schwei-ßzapfen 2g in Berührung und verschweißt mit ihm. Die außenschicht 2b des Bleches 2 bleibt unversehrt und die Außenseite la des-Bleches 1 ist nur an einer kleinen Stelle wiederzubeschichten.
• Nach einem zweiten Beispiel in fig.13 ist das Blech 1 mit den Schichten 1a, 1b und das Blech 2 mit den Schichten 2a, 2b nur an den Innenseiten mit Je einer Ausfräsung 1f, 2f zur Bildung je eines Schleißzapfens 1g, 2g zu versehen, udd zwischen die Schweißza,pfen ein Schwoißzwischenstück 20 eingelegt, dessen Dicke größer ist als die der entfernten Schichten. Das untere Blech 2 liegt über eine Kühlplatte 10 auf einem Tisch 11 auf, während das obere Blech 1 über eine obere Kühlplatte 10 durch Kolben 16 und Druckzylinder 17 niederdrückbar ist. Das Blech 1 ist durch ein Kabel 4 mit dem einen Pol des Sekundärkreises S einer Schweißanlage und dae Blech2 durch ein Kabel 7 mit dem anderen Pol verbunden. Beim Einschalten kann der Strom nur durch die kleinen Berührungsflä chen der Schweißzapfen Ig, 2g fließen, welche sich schnell erwärmen und unter dem Druek.den Zylinders 17 mit geringer Wärme entwicklung verschweißen. Die liußenechichten Ia, 2b bleiben dabei unversehrt.
• Nach einem dritten Beispiel in Fig. 14 ist das obere Blech mit den Schichten Ia, Ib oben mit einer der Elektrodenform entsprechenden muldenförmigen Ausfräsung 1 f und unten mit einer Entschichtung ld und dasdBlech 2 mit einer kegelförmigen Ausfräsung 2f versehen, welche eine Schweißspitze 2g bildet. Zwischen die Bleche ist ein Schweißzwischenstück 20 eingelegt, welches oben einen Zapfen ; 20a oder dine RinS-sckzeide-, zur Verringerung der Berührungsfläche hat, Das untere Blech 2 stützt sich über eine Kühlplatte 10 auf einem Tisch 11 ab. In die Ausfräsung If des oberen Bleches drückt eine Elektrode 5, die durch ein Kabel 4 mit dem einen Pol eines Sekundärkreises S verbunden ist, während der andere Pol durch ein Kabel 7 an das Blech 2 geführt ist. Beim Einschalten kann der Strom nur durch kleine Berührungsflächen fließen, welche sich schnell erwärmen und verschweißen. Die Schicht 2b des unteren Bleches bleibt dabei unversehrt.
• Nach einem vierten Beispiel in ig1S ist das Blech 1 mit den Schichten la, ib und das Blech 2 mit den Schichten 2q, 2b nur an den Innenseiten mit je einer im Querschnitt rechteckigen Ausfräsung if, 2f versehen und in die Äusfräsungen ein Schweißzwischenstück 20 in Kugel- oder Drahtform eingelegt, dessen Burchmesser größer als die Frästiefe ist und das nur Punkt- bzw. Linienberthrung mit den husfräeungen aufweist.
• Das Blech 2 liegt über eine Kühlplatte 10 auf einem Tisch 11 auf, während das Blech 1 über eine obere Kühlplatte 10 durch tinen Kolben 16 und einen Druckzylinder 17 niederpreßbar ist.
• Das Blech 1 ist durch ein Kabel 4 mit dem einen Pol eine: Sekundärkreises S und das Blech 2 durch ein Kabel 7 mit dem anderen Pol verbunden. Beim binschalten kann der Strom nur über die Berührungspunkte bzw. -linien fließen, welche sich schnell erwärmen und verschweißen. Die Außenschichten la und 2b bleiben dabei unversehrt.
• Nach einem fünften Beispiel in Fig.16 ist das Blech 1 mit den Schichten la, 1b und das Blech 2 mit den Schichten 2a, 2b an den Innenseiten mit streifenförmigen Entschichtungen 1d, 2c und innerhalb der Entschichtung mit einer kleinen, im Querschnitt dreieckförmigen Ausfräsung lf, 2f versehen und in die ausfräsungen ein Schweißstück 20 in Form eines Drahtes eingelegt, dessen Durchmesser größer ist als die Tiefe der Ausfräsungen. Das Blech 2 liegt mit seinem linken Ende über eine Kühlplatte 10, einer Isolierung 12 auf der unteren Elektroden einer Schweißanlage auf, während das obere Blech 1 mit seinem rechten Ende das untere Blech übergreift und über eine obere Kühlplatte 10 eine Isolierung 12 durch die obere Elektrode 5 einer Schweißanlage niederpreßbar ist. Die Bleche werden je durch obere und untere Paare von Kolben 16 und Druckzylindern 17 in ihrer Lage festgehalten. Die Elektroden 5, 6 sind durch je ein Kabel 4 bzw. 7 mit einer Stromeinleitungsvorrichtung 24 für die äußeren Schnittkanten 1s, 2s der Bleche verbunden.
• Die Vorrichtung besteht aus einem biegsamen, versilberten KupSerstreifen24a, welcher über einem ela,stischen,Isolierstreifen 24b z.B. aus Gummi, auf einer Leiste 24c befestigt ist und mit Halterungen 24d z.B. federnden Bügeln, an der Kante der Bleche 1, 2 aufhängbar ist. Die Leisten 24c sind durch Kolben 16 und Druckzylinder 17 gegen die Schnittkanten preßbar. Die Länge der Vorrichtung richtet sich nach der zu bertragenden Stromstärke. Beim Einschalten fließt der Strom über die Kabel 4, 7 in die Bleche 1, 2 und über die Berührungslinien am Schweißstück 20, welche sich schnell erwärmen und verschweißen. Dabei bleiben die Außenschichten 1a, 2b unversehrt.
• Ein weiteres Beispiel des Schweißens mit geringer Wärmeentwicklung im unteren Dekorblech zeigt Fig.17. Ein oberes Halterungsblech 1 mit den Schichten 1a, ib weist oben eine usfräsung If auf, welche die Blechstärke vermindert. Die Mitte der Ausfräsung ist mit einer spitzen, nach unten gerichteten Ausprägung 11 versehen, welche duich eine Elektrodenspitze oder in einem eigenen Arbeitsgang durch einen Stempel erzeugt ist. Sin unteres Blech 2 mit den Schichten 2a, 2b liegt auf einer Kühlplatte 10 mit einer Aussp@arung 10c unter der Schweißstelle auf. In die Aussp arung münden ein Kühlmittelzuführungsrohr 10a und -S,bführungsrohre 1Ob, wodurch auch eine nur geringe, eine leichte Glanzstelle bildende Erwärmung der Außenschicht 2b vermieden wird. In die Ausfräsung if greift eine Elektrode 5 mit einer-Bohrung 5e ein, in welcher ein unter Federdruck stehender Elektrodenbolzen 5m mit einer Spitze 5n für die Ausprägung 11 gelagert ist. Die Elektrode 5 den und der Elektrobolzen 5m sind durch ein Kabel 4 mit dem einen Pol eines Sekundärkreises S einer behweißanlage verbunden, während der andere Pol durch ein Kabel 7a über einen Regul'ier-.
• widerstand 8 an das Blech 1 und über Kabel 7. über einen weiteren Regulierwiderstand 8 an das Blech 2 angeschlossen ist.
• Beim Einschalten fließt Strom über die Elektrode 5 und das Blech 1, wobei sich das dünne Blech 1 an der Ausfräsung erwärmt, Die chicl,ft 1b anschlieβend die Sik 2a schmilzt. Die ausprägung 11 bekommt Kontakt mit Blech 2, der Strom fließt auch über Blech 2 zurück und verschweißt Blech 2 unter dem Druck der Elektrode 5 mit Blech 1. Die Spitze 5n des unter Federdruck stehenden Elektrodenbolzens 5m wird dabei in die Elektrode 5 hineingedrückt, so daß eine Schweißlinv se bei geringer Erwärmung des Dekorbleches entstehen. Die Außenschicht 2b bleibt dabei unversehrt.
• Eine weitere Herabsetzung der Erwärmung der beschichteten Bleche ist möglich, wenn die bchweißstücke aus Material bestehen, dessen Schmelzpunkt unter dem Schmelzpunkt der zu verbindenden Bleche liegt. Für Stahlbleche kommen die bekannten Hart- und Weichlote und für Aluminiumbleche leicht schmelzende Aluminiumlegierungen in Frage.
• Nach dem Beispiel in Fig.18 ist ein'oberes Blech 1 mit den Schichten 1a, 1b oben mit einer Entschichtung 1c und unten mit einer Entschichtung ld und ein unteres Blech 2 mit den Schichten 2a, 2b oben mit einer Entschichtung 2c versehen, wobei die Entschichtungen die Form von Scheiben oder Streifen haben können. In den Hohlraum der inneren Entschichtung ist ein Zwischenstück 21 in Form von Scheiben oder Streifen aus einem Material eingelegt, dessen Schmelzpunkt niedriger liegt als der Schmelzpunkt der Bleche 1, 2. Das untere Blech 2 stützt sich über eine Kühlplatte 10 z.B. aus Kupfer auf eine Elektrode 6 ab. In die Entschichtung 1c des oberen Bleches greift eine obere Elektrode 5 ein. Das untere Blech 2.
• ist durch Kabel 7 mit der unteren Elektrode 6 verbunden.
• Beim Einschalten des Stromes schmilzt das Zwischenstiok .21 und verbindet sich mit den Blechen, wonach der Strom ausgeschaltet wird, bevor die Bleche auf Schmelztemperatur kommen. Die Außenschicht 2b des unteren Bleches bleibt dabei unversehrt.
• Nach Fig.19 wird die Erwärmung der Bleche verringert und der übergangswiderstand an den Berührungsflächen erhöht. Dazu sind das Blech 1 mit den Schichten ia, 1b und das Blech 2 mit den Schichten 2a, 2b an den Innenseiten mit Äusfräsungen 1f, 2f zur Bildung von kleinen Schweißzapfen lg, 2g versehen.
• Die Ausfräsungen weisen zum Punktschweißen Ringform, zum Nahtschweißen Nutform auf. Zwischen die Schweißzapfen sind Zwischenstücke 21 eingelegt, deren Schmelzpunkt unter dem Schmelzpunkt der Bleche liegt, und denen Flußmittel zugesetzt sind. Das untere Blech 2 ist über eine Kühlplatte 10 auf einem Tisch 11 abgestützt. Das obere Blech 1 ist über eine obere Kühlplatte 10 durch einen Kolben 16 und einen Druckzylinder 17 niederpreBbar. Das obere Blech 1, ist über ein Kabel 4 mit dem einen Pol eines Sekundärkreises S und das Blech 2 über ein Kabel 7 mit dem anderen Pol verbunden. Beim Einschalten fließt Strom über das Blech 1 über die kleinen Schweißzapfen 1g, 2g in das Blech 2, wodurch das Zwischen-,stUck schnell schmilzt und unter dem Druck des Kolbens die Verbindung hergestellt wird, bevor die Bleche auf Schmelztemperatur kommen. Die Außenschichten la, 2b bleiben dabei unversehrt.
• Eine weitere Verringerung der Schweißzeit und damit der Blech erwärmung läßt sich durch Verwendung einer Kondensatorimpulsschweißanlage erzielen. Zur Erzeugung von kleinen Lichtbögen zwischen den gegenübcrliegenden entschichteten Blechflächen müssen sie einen bestimmten geringen Abstand oder nur sehr kleine Berührungspunkte oder Spitzen aufweisen.
• Durch das Entschichten entsteht ein Hohlraum mit einer Hö le von Bruchteilen eines Millimeters, welcher die Bmldung von kleinen Lichtbögen zuläßt. In dem Beispiel nach Fig.20 ist ein oberes Blech 1 mit den Schichten la, ib auf der Ober- und Unter-seite mit Entschichtungen 1c, 1d und ein unteres Blech 2 mit den Schichten 2a, 2b auf der Oberseite mit einer Entschich tung 2c versehen, so daß sich die Blechoberflächen 1b und 2b in geringem Abstand gegenüberliegen. Das untere- Blech ist über eine Kühlplatte 10 auf einem Tisch 11 abgestützt, während das obere Blech unter dem Druck einer Elektrode 5 steht. Die Elektrode ist durch ein Kabel 4 mit dem einen Pol einer Kondensatorimpulsschweißanlage K verbunden, während der andere Pol durch ein Kabel 7 am Blech 2 und durch ein Kabel 7a über einen Regulierwiderstand 8 an das Blech 1 zur zusätzlichen Erwärmung angeschlossen ist. Beim Einschalten des Stromes mit hinreichender. Spannung entstehen Lichtbögen zwischen blanken Blechoberflächen lp, 2p, welche diese Flächen ohnethermische Tiefenwirkung anschmelzen. Inzwischen wird die obere Blechflächelp gegen die untere Blechfläche 2p gepreßt und in der Endphase mit ihr verachweißt. Die Vorgänge spielen sich in Zeiträumen von Millisekunden ab. Die Außenschicht 2b des Bleches 2 bleibt dabei unversehrt.
• Der Schweißstrom-Stoß bedarf einer ausreichenden Anfangsspannung um die erforderliche Lichtbogenbildung zu bewirken und aufrechtzuerhalten. Zur Dosierung der notwendigen optimalen Schweißenergie weist die Kondensatorbatterie eine entsprechend durch Schaltung (Energiewähler) variierbare Ka-pazität auf.
• handelt es sich um eine Kondensator-Impuls-Schweißmaschine mit transformierter Kondensatorentladung, so ist die Sekundärseite des Impulstransformators, zwischen dessen Polen die Schweißstelle liegt, mit ausreichend hoher Spannung zur Lic'htbogenbildung und -Aufrechterhaltung auszubilden.
• Als Kondensator-Schweißmaschinen eignen sich für das Widerstands-Lichtbogen-Verfahren auch solche, bei denen die Kondensatorentladung nicht transformiert wird und welche lange Schweißgeräte-Kabel und einen räumlich sehr großen Schweißkreis aufweisen. Da bei diesen Entladungsstrometößen die Gesamtschweißzeit nur etwa eine Millisekunde beträgt, ist die Eindringtiefe der Wärme sehr gering. Dementspreo,hend wird die abgewandte beschichtete Dekor-Seite des Werkstückes ab etwa 0,5 mm Blechstärke nicht verändert. Die Elektrodenstnndzeit ist fast unbegrenzt. Die Schweißungen sind unabhängig von der Blechstärke Die Schweißparameter, nämlich Spannung sowie Schwcißzeit, können konstant vorgesehen sein. Zu variierten ist, £-ntspi'E-chend den Verhnltnx'ssen des Einzelfallea und rir Metllart der miteinander eu verechweiBenden Bleche, die Strenk@@@@@@.
• Dies geschieht durch Zu- oder Abschalten von Kapazitäteneinheiten der Kondensatorbatterie und der Schweißenergie-Wähler.
• rauch bei der inneren HohlraumALichtbogen-Schweißung nach der Erfindung bedarf es ganz bestimmter ,Mindestenergie-Beträge zum Verschweißen bzw. zum ausreichenden Anschmelzen der sich gegenüberliegenden Schweißflächen sowie zum Schmelzen eventuell eingebrachter Schweißeinlegestücke.
• Da hierbei die Energieumwandlung auf die Vorgange im SchweiB-Lichtbogenraum sich konzentriert, ist gegenüber dem Widerstandsschweißen der Energieverlust durch Wärmeableitung außerordentlich gering. Die Schweißung erfolgt mit wesentlich geringerem @@ergieaufwand als im gleichen Falle beim Widerstandsschweißen. Daher wird die Dekorseite bei richtiger Bemessung der Schweißparameter und Einlegestücke od.dgl. nicht verletzt.
• Zwischen dem Mindestenergie-Betrag zur Verschweißung und dem, Maximal-Betrag, der noch möglich ist ohne die Dekorseite zu verletzen, ist ein enger Spielraum Für die Verschweißung ist weiterhin von Bedeutung der Elektrodendruck bzw. der Druck eines stromlosen Anpreßmittels, falls, der Kondensatorschweißstrom z.B. über eine Schnittkante oder über eine sonstwo entschichtete Stelle des anzuschweißen,den Bleches dem Schweißpunkt zugeleitet wird. Der Übergangswiderstand zwischen den beiden zu vereinigenden Blechen darf nicht so vermindert werden, dag ein Kontakt-Stromfluß- statt eines Schceiβlichtbogens entsteht.
• Auch die Form der Elektrodenarbeitsfläche bzw. des Andruckmittels kann von Bedeutung sein.
• Es ist erforderlich, die sich im Hohlraum gegenüberliegenden entschichteten Schweißstellen bis zur ausreichenden Anschmel zung durch die Lichtbögen in einem entsprechend dem Fortachreiten des Anschmelzens progressiv sich verringerndem Abstand einander unter Druck z.B. mittels Feder zu nähern. Etwa bei Beendigung des Schweißstromes entsprechend der vorgegebenen Schweißzeit im flüssigen Oberflächenzustand der Schweißstellen werden die Schweißflächen- durch alsdann eintretendes Aneinanderpressen vereinigt. Die dazu nötige Verzögerung kann in verschiedener Weise erreicht werden. Durch Einlegestücke, durch sich kreuzende Drahtstücke oder feine Drahtgitterteile kann diese Verzögerung bis zum volletändigen Schmelzen der Einlegestücke in zeitlicher Ubereinstimmung mit dem Zeitpunkt des optimalen Anachmelzens der Blechoberflächen durch die Lichtbögen erzielt werden. Dies während eines entsprechend angemessenen Elektroden- bzw. Anpreßmittel-Druckes z.B. mittels Druckluft und zusätzlicher Elektrodenfederung.
• Die Entstehung von Lichtbögen wird durch die Anbringung von Rippen 57 auf den entschichteten blanken Blechflächen lp, 2p gefördert. In Fig.21 sind für Punktschweißen kreisförmige Rippen und in Fig.24 für Nahtschweißen Längsrippen auf der Blechfläche p gezeigt, welche durch Profilfräser beim Entschichten hergestellt werden. Bei größeren Abständen der Blechflächen lp, 2p können Zwischenschweißstücke 58 nach Fig.22 in Scheibenform und nach Fig.23 in Streifenform zur Herstellung des richtigen Abstandes eingelegt werden, welche auf der Vorderseite Rippen 58a und auf der Rückseite Rippen 58b aufweisen.
• Für Bleche mit dickeren Schichten sind die Abstände der zu schweißenden blanken Blechflächen zu verringern oder mit spitzen Ausprägungen zu überbrücken. Nach Fig.25 ist ein oberes Blech 1 mit den Schichten 1a, 1b unten mit der Entschichtung 1d und ein unteres Blech 2 mit den Schichten 2a, 2b oben mit einer Entschichtung 2c zu versehen. Das untere Blech stützt sich auf eine Kühlplatte 10 ab. Über dem oberen Blech an der Schweißstelle ist ein Stempel 46 mit Spitze angebracht, und durch ein federndes Druckelement z.B-. eine Feder oder einen Kolben 1,6 eines-Druckzylinders in das Blech 1 eindrückbar, so daß eine Spitze 1h im Blech 1 gebildet ist und ein w Kontakt zwischen den blanken -Blechoberflächen lp, 2p enteteht.-Das obere Blech 1 ist durch ein Kabel 4 mit dem einen Pol einer Kondensator-Impulsschweißanlage K und das untere Blech 2 durch ein Kabel 7 mit dem anderen Pol verbunden. Beim Einschalten des Stromcs entstehen Lichtbögen. Nach dem Ansebmelzen werden die Flächen 1p, 2p unter dem Druck des stempels 46 verschweißt. Die Außenschichten la, 2b bleiben dabei unversehrt.
• Für Punktschweißen weist der Querschnitt des Stempels 46 Kreisform, für Nahtschweißen Leistenform auf.
• Nach Fig.26 wird der Kontakt durch mit spitzen versehene Schweißzwischenstücke hergestellt. Ein oberes Blech 1 mit den Schichten la, ib ist oben mit einer Entschichtung 1c und unten mit einer Entschichtung 1d und ein unteres Blech 2 mit den Schichten 2a, 2b oben mit einer Entschichtung 2c versehen.
• Zwischen die blanken Blechoberflächen 1p, 2p ist ein Schweißzwischenstück 45 eingelegt, welches z.B. nach Fig.27 aus einer Scheibe 45 mit abwechselnd nach oben und unten herausgedrückten Spitzen 45a, 45b besteht. Das Blech 2 liegt auf einer Kühlplatte 10 auf, während das Blech 1 durch eine Elektrode 5 niederdrückbar ist. Die Elektrode ist durch ein Kabel 4 mit dem einen Pol einer Kondensator-Impulsschweißanlage K verbunden, während der andere Pol durch ein Kabel 7 mit dem Blech 2 und durch ein Kabel 7a über einen Regulierwiderstand 8 an das Blech 1 angeschlossen ist. Blech@@cweistieinen Abstand von Blech-2'åu£su'L. Beim Einschalten des Stromes entstehen Lichtbögen zwischen den Blechoberflächen lp, 2p, welche dann unter dem Druck der Elektrode zusammen mit dem Zwischenstück verschweißen. Die Außenschicht 2b bleibt dabei unverletzt.
• Eine weitere Art der Kontaktbildung mit einem Schweißstift zeigt Fig. 28. Ein oberes Blech 1 mit den Schichten 1a, 1b weist oben eine Entschichtung 1c, unten eine Entschichtung 1d und in deren Mitte eine Bohrung 1 i auf. Bin unteres Blech 2 mit den Schichten 2a, 2b ist oben mit einer Entschichtung 2c versehen . In die Bohrung 1 i ist ein Schweißstift 52 mit einer Spitze eingesteckt. Sein Durchmesser, etwa 1 mm , entspricht dem Lochdurchmesser und sein oberes Ende ragt über das Blech 1 hinaus bis zur Elektrode 5. Der eine Pol einer Kondensator-Impulsschweißanlage K ist durch ein Kabel 4 mit deII Elektrode 5 und durch tin Kabel 4@ über eX n regulierwiderstand 8 mit dem Blech 1 verbunden, wahrend der andere Pol über ein Kabel 7 an das Blech, 2 angeschlossen ist, welches auf einer Kühlplatte 10 aufliegt. Beim Einschalten des stromes werden durch den Kontakt der Schweißstiftspitze die Lichtbögen zwischen den blanken Blechflächen 1p, 2p im Entschichtungshohlraum gezündet, die blanken Blechflächen auf Schweißtemperatur gebracht und unter dem Druck der Elektrode zusammen mit dem geschmolzenen Schweißstift 52 verschweißt.
• Die Außenschicht 2b des Bleches 2 bleibt dabei unversehrt.
• Eine Variante mit vergrößerter Schweißzone zeigt Fig. 29. bin oberes Blech 1 mit den Schichten 1a, ib ist oben mit einer Entschichtung ic, unten mit einer größeren ausfräsung 1f und in der Mitte der Entshhichtungen mit einer Bohrung 1 i versehen. Bin unteres Blech 2 mit den Schichten 2a, 2b weist oben eine große Entschichtung 2c auf und ist auf einer Kühlpla.tte 10 abgestützt. Die Elektrode 5 weist eine Sackbohrung 5e auf, in welcher eine Feder 5f, ein Äusschubbolzen 5c und ein zylindrischer Schweißstift 52 eingeschoben ist, dessen Unterseite mit einer Höhlung zur Bildung einer Ringschneide 52b versehen ist. Der eine Pol einer Kondensator-Impulsschweißanlage K ist durch ein Kabel 4 mit der Elektrode 5 und durch ein Kabel 4c über einen Regulierwiderstand 8 mit dem Blech 1 verbunden, während der andere Pol durch ein Kabel 7 an das Blech 2 angeschlossen ist. Beim Einschalten des Stromes werden durch die Ringschneide des Schweißstiftes 52 die Lichtbögen zwischen den an verschiedenen Polen liegenden blanken Blechflächen lp, 2p gezündet, die Flächen auf Schweißtemperatur erhitzt, während der Schweißstift von unten her schmilzt, die Schmelzen unter dem Druck der Feder 5f und des schubbolzens @@ @@ den Hohlraum gedrückt und verschweist wird. Die Auβenschicht 2b bleibt dabei unversehrt.
• Ein weiteres Beispiel nach Fig.30 gibt das Schweißen von beschichteten Blechen mit geringem elektrischen Widerstand, wie Aluminium, Messing, Kupfer, wieder. Solche Bleche werden gewöhnlich nur einseitig beschichtet, da die unbeschichteten Innenseiten ticht rosten. Ein oberes Blech 1 mit der Auß4nschicht la soll mit einem unteren Blech 2 mit der Außenschicht 2b verschweißt werden. Dazu ist zwischen die unbeschichteten Innenseiten eine Isoliereinlage 92 aus Papier oder Kunststoff mit Löchern 92a eingelegt. In die Löcher sind Drahtstücke 93 mit hohem elektrischen Widerstand z.B aus Stahl eingelegt, welche etwa 0,7 mm Durchmesser und 1 - 5 mm Länge aufweisen.
• Das untere Blech ist über eine Kühlplatte 10 mit Kühlrohren 10a auf einem Tisch 11 abgestützt. Auf das Blech 1 ist über eine Kühlplatte 10 eine Druckplatte 15 aufgelegt, und durch Kolben 16 und Druckzylinder 17 niederpreßbar. Das Blech 1 ist mit dem Schweißstrom und das Blech 2 mit der Erde verbunden.
• Beim Einschalten des Stromes werden durch die kleinen Drahtstücke mit großem elektrischen Widerstand Lichtbögen in den Löchern der Isoliereinlage gezündet und unter dem Druck der Zylinder verschweißt. Die Außenschichten Ia, 2b bleiben dabei unverletzt. Damit gelingt es, beschichtete Aluminiumbleche durch unsichtbare innere VerschweiBung zu verbinden.
• Statt einer Isolieranlage mit Löchern und eingelegten Schweißzwischenstücken können zur rationellen Verarbeitung Isolierstreifen mit Drähten verwendet w-!rden. Nach Fig. 31 weist ein Isolierstreifen 121 Löcher 122 auf. Als Schweißzwischenstück wird ein Draht 525 außerhalb der Schweißstellen mit Abflachungen 123a versehen und auf den Isolierstreifen aufgeklebt, so daß die unverformten Drahtteile 123b in die Löcher zu liegen kommen, um dort den Lichtbogen zu zünden. Damit wird das Einlegen von einzelnen Schweißzwischenstücken vermieden.
• Die innere Verschweißung von zweiseitig beschichteten Blechen läßt sich auch mit Schweiß- oder Druckstempel-Geräten durchführen. Zur besseren Darstellung sind die folgenden Beispiele in fünffacher Vergrößerung gezeichnet. Im ersten Beispiel nach Fig.32 weist ein oberes Blech 1 mit den Schichten -1a, ib unten eine Ausfräsung if zur Bildung eines Zapfens ig und ein unteres Blech 2 oben eine gleichgroße Entschichtung 2c auf. Das untere Blech ist über eine Kühlplatte 10 mit Kühlrohren 10a auf einem Tisch 11 abgestützt. Über dem oberen Blech ist ein Druckstempel 72 eines Schweißgerätes 71 angeordnet, welcher durch ein lsolierrohr 75 mit einem Dreibeingestell 74 senkrecht zur Blechfläche geführt ist. Der Druckstempel weist eine zentrale Bohrung 72a auf, in welcher Kühlrohre 72b und eine Druckfeder 72c von oben her eingeführt sind. Der DrucksteLpel ist unter Vorspannung der Feder über dem Blech 1 in einem regulierbaren abstand von etwa 3 mm gehalten. Das Blech 1 ist mit dem Schweißstrom, das Blech 2 mit der Erde E verbunden. Zum Schweißen wird der Entladungsstrom in das anzuschweißende Blech 1 eingeleitet, ohne daß dieses zunächst mit dem Dekorblech 2 einen Kontakt hat. Mit dem Auftreffen des stromlosen Druckstempels von außen auf die ;-7Gweißstelle wird das Blech mit dem Stift Ig der blanken Fläche 2p genähert und dadurch die Lichtbogenverschweißung und dae Schmelzen des Kontaktstiftes eingeleitet. Durch den entsprechend bemessenen Federdruck wird das Blech 1 flächig mit seiner angeschmolzenen Unterfläche an die ebenfalls angeschmolzene Schweißfläche des Bleches 2 angedrückt und verbunden. Dabei bleiben die ußenschichten unverletzt und die Außenseite 2b des Dekorbleches auch eben, während die Außenseite la des Halterungsbleches eine Vertiefung aufweist.
• Ein weiteres Beispiel mit Zwischenschweißstück zeigen die Fig. 33, 34. Ein unteres Blech 2 mit den Schichten 2a, 2b weist oben eine Entschichtung 2c auf, mit der blanken Blechfläche 2p, und stützt sich über eine Kühlplatte 10 mit Flüssigkeitskühlung 1Oa auf einem tisch 11 ab. Über die Entschichtung 2c ist die Elektrode 5 eines Schweißgerätes in einem Isolierrohr 73 mit Dreibeingestell 74 senkrecht zur Blechfläche geführt. Die Elektrode 5 weist eine zentrale Bohrung 5e für eine Druckfeder 5f und eine Haltevorrichtung 5g für ein im Elektrodenfuß einsetzbares Schweizwischenstück 75 auf. Die gezeichnete Haltevorrichtung besteht aus einer Saugluftleitung 5h, welche im Elektrodenfuß ausläuft. Für magnetische Zwischenschweißstücke 75 kann statt dessen ein Elektromagnet eingesetzt sein. Das Schweißzwischenstück hat einen etwae kleineren Durchmesser als die Entschichtung 2¢ und eine Höhe von etwa der doppelten Blechstärke. Aneeiner Unterseite weist es einen kleinen Schweißzwischenstück-Zapfen 75g auf, welcher vor dem Schweißen unter Vorspannung der Feder 5! im regulierbaren Abstand von der Blechfläche 2p gehalten ist. Das Schweißzwischenstück ist über die Elektrode 5 mit dem Schweißstrom und das Blech 2 mit der Erde E verbundene Beim Einschalten des Schweißstromes wird die von einer Magnet- -spule gehaltene Elektrode freigegeben, schnellt das Schweißzwischenstück gegen die Blechfläche 2p und verschweißt mit ihr.
• In einem weiteren Arbeitsgang wird ein Blech 1 mit den Schichten 1a, lb und der unteren Ausfräsung 1f mit einem Schweißzapfen 1g über das auf das Blech 2 geschweißte Schweißzwischenstück gebracht und durch ein Schweißgerät 71 in einem geringen Abstand über dem Blech 2 gehalten. Dazu weist der stromlose Druckstempel 72 eine Haltevorrichtung 72g z.B. mit Saugluftleitung 72h auf und ist in einem Isolierrohr 73 und Dreibeingestell 74 geführt. Das Blech 1 ist' mit de-m Schweißstrom und das Schweißzwischenstück 75 über das Blech 2 mit der Erde E verbunden. Beim Einschalten des Schweißstromes wird der Druckstempel freigegeben, schnellt mit dem Blech 1 bzw. dem Schweißzapfen ig gegen das Schweißzwischenstück und verachweißt mit ihm.
• Eine Variante für einfachere Verarbeitung eines Schweißstiftes zeigt Fig.35. Ein oberes Blech 1 mit den Schichten la, 7b weist oben eine Entechichtung 1c, unten eine Entschichtung 1d und in der Mitte eine Bohrung 1i auf . Ein unteres Blech 2 mit den Schichten 2a, 2b ist oben mit einer Entschichtung 2c versehen und über eine Kühlplatte 10 mit Kühlrohren lOa auf einem Tisch 11 abgestützt. Auf das Blech 1 ist ein Schweiß -gerät 71 aufgesetzt, welches aus einer Elektrode 5, einem Iolierrohr 73 mit Dreibeingestell 74 besteht. Die Elektrode steht unter dem Druck einer Feder 5f und ist unten mit einer Haltevorrichtung 5g für einen Schweißstift 76 versehen. Die Haltevorrichtung besteht in der Fig. z.B. aus einer Saugluftleitung 5h. Der Schweißstift weist oben einen Flansch 76a auf, er paßt in die Bohrung 1 i des Bleches 1. Seine Länge entspricht der Stärke des Bleches und der Stärke der Schichten lb und 2a. Der eine Pol einer Kondensator-Impulsschweißanlage K ist durch ein Kabel 4 mit der Elektrode 5 und mit dem Blech 1 -verbunden, während der andere Pol mit einem Kabel 7 an das Blech 2 angeschlossen ist. Beim Einschalten des Schweißstromes wird die Elektrode 5 freigegeben, schnellt mit dem Schweißstift 76 gegen die Blechfläche 2p, zündet die Lichtbögen zwischen den Blechflächen lp und 2p und verschweißt sie. Die Außenschicht 2b des Bleches 2 bleibt dabei unverletzt.
• Der Stift kann dabei über dem Blech mit Luftspalt angeordnet und die Elektrode vorgespannt sein, daß er zunächst nicht das Dekorblech berührt und erst durch das federnde Vorschnellen der stromfUhtenden Elektrode beim Einschalten des Kondensator-Stromc-s den Kontakt und die Lichtbogenbildung bewirkt.
• Es können nicht nur Bleche gleicher und unterschiedlicher Art, z.B. Stahl mit Messing oder Kupfer, Stahl mit Aluminium und Messing mit Kupfer usw. , sondern auch solche von extrem unterechiedlichen Stärken miteinander verbunden werden. Erforderlich ist, daß der Ubergangswiderstand zwischen den Blechen durch die der Metallart entsprechend besondere Dimensionierung der Kontaktetifte od.dgl. so hoch ist, daß der Schweißstrom überwiegend gezwungen ist, in Form von Lichtbogen den v-c-n dem Schweißstift zunächst bestimmten Abstand zu überspringen' und die gefrästen Flächen dadurch anzuschmelzen.
• Eine weitere Entlastung der Außenschichten kann durch Stromverdrängung mit Hilfe von Kondensatorplatten erzielt werden.
• In dem beispiel nach Fig.36 weist ein oberes Blech 1 als Halterungsblech mit den Schichten la, 1b unten eine'Ausfräsung if mit einem Schweißzapfen lg und ein unteres Blech 2 als Fütterungsblech mit den Schichten 2a, 2b oben eine Entschichtung 2c auf. Das Blech 2 ist mit einem dünnen Dekorblech 3 mit den Schichten 3a, 3b z.B. durch Kleben, verbunden. Zwischen die Bleche 1 und 2 ist mindestens eine Kondensatorfolie 31c eingelegt und über dem Blech 1 sowie unter dem Blech 3 je eine Kondensatorplatte 31a, 31b angeordnet. Die untere Kondensatorplatte 31b ist auf einem Tisch 11 abgestützt, Auf die obere Kondensatorplatte 31a ist ein Schleißgerät 71 mit einem Druckstempel 72 aufgesetzt, welcher in einem Isolierrohr 73 mit Dreibeingestell 74 geführt ist. - In einer Bohrung 72a des Druckstempels greift eine Feder 72c an. Der Druckstempel kann eine Bohrung 31d der oberen Kondensatorplatte 31a durchdringen und auf das obere Blech 1 drücken. Um den Schweißzapfen ig in den richtigen Abstand zur blanken Blechfläche ç zu bringen, ist an der Schweißstelle das -Blech 1 mit einer nach unten gerichteten Kröpfung 1k versehen. Das Blech 1 ist mit einer Kondensator-Impulsschweißanlage, und das Blech 2 mit der Erde verbunden. Die' Kondensatorplatten sind mit einem Pol einer Stromquelle und die in der Mitte dazwischen liegende Kondensatorfolie 31c an den anderen Pol angeschlossen. Zunächst ist die Stromquelle für die Kondensatorplatten einzuschalten, wodurch von, den äußeren Kondensatorplatten ein elektrisches Feld zu der in der Mitte liegenden Kondensatorfolie aufgebaut wird. Beim Einschalten des Schweißstromes wird dieser von den Außenseiten der Bleche 1 und 2 nach den Innenseiten zu gedrängt und verstärkt auf die blanken Flächen lp, 2p gelenkt. Gleichzeitig wird der Druckstempel 72 freigegeben, schnellt gegen das Blech 1 mit dem Schweißzapfen 1g, bewirkt die Zündung der Lichtbögen und verschweißt die Blechflächen lp, 2p. Die Außenschichten der Bleche 1 und 2 und auf alle Fälle die Außenschicht 3b des Bleches 3 bleibeS dabei unversehrt.
• Eine Verkürzung der Schweißzeit bzw. eine Verringerung der Schweißenergie kann auch durch eine Vorwärmung des Halterungsbleches erzielt werden. In dem Beispiel nach Fig.37 weist ein oben liegendes Halterungsblech 1 mit den Schichten 1a, 1b oben eine Entschichtung 1c und unten eine Entschichtung 1d und ein darunter liegende Dekorblech 2 mit den Schichten 2a, 2b oben eine Entschichtung 2c auf. Das Blech ist über eine Kühlplatte 10 auf einem Tisch 11 abgestützt. Auf das Blech 1 ist ein Schweißgerät 71 mit einer Elektrode 5 aufgesetzt und in einem Isolierrohr 73 mit Dreibeingestell 74 lotrecht schiebbar geführt. Die Elektrode steht unter dem Druck einer in einer Sackbohrung 5e angreifenden Feder 5f. Der eine Pol des Sekundärkreises S einer Vorwärmanlage ist durch ein Kabel 7a über einen Regulierwideretand 8 mit dem Blech 1 und gegebenenfalls durch ein Kabel 7b ebenfalls über einen Regulierwiderstand 8 mit dem Blech 2 und der andere Pol durch ein Kabel 4 mit der Elektrode 5 verbunden. Weiterhin ist der eine Pol einer Kondensator-Impulsschweißanlage K durch ein Kabel 4k mit der Elektrode 5 und der andere Pol durch ein Kabel 7k mit dem Blech 2 verbunden. Ein Schalter 111 ist um einen Drehpunkt 111a in eine linke Endlage zum Einschalten der Vorwärmanlage und in eine rechte Endlage zum Einschalten der Schweißanlage schwenkbar. Beim Einschalten der Vorwärmanlage fließt Strom über die lose aufliegende Elektrode 5 in das-Blech 1 und von da durch das Kabel 7a zurück. Durch einen C-'eitregler'wird der Schalter 111 umgelegt und der Schweißstrom eingeschaltet. Dabei wird die Feder 5f freigegeben, die blanken Blechflächen 1p, 2p einander genähert, die Lichtbogen gezündet und unter dem Druck der Feder die Schweißung vollzogen. Die Vorwärmung des Bleches 1 erleichtèrt das Durchpressen des Bleches 1. Dabei bleibt die Außenschioht 2b des Bleches 2 unversehrt.
• Zur Erhöhung des Schweißdruckes von Handgeräten kann das Schweißgerät in eine Vakuumglocke eingebaut sein. Dadurch ist das Gerät an der Schweißstelle festgehalten. bleichzeitig verringert das Vakuum den Ubergangswiderstnnd und verlängert die Elektrodenstandzeit. Nach Fig.38 weist ein oberes Blech 1 mit Schichten 1a, ib oben eine Entschichtung 1c und unten eine Entschichtung 1d, und ein unteres Blech 2 mit den Sohichten 2a, 2b oben eine Entschichtung 2c auf. auf das Blech 1 ist eine transparente Vakuumglocke 141 mit einer hohen Bichtung 141a aufgesetzt und durch ein Ventil 145 mit einem Vakuum verbunden, Im Inneren weist die Vakuumglocke einen oberen Flansch 141b und einen unteren Flansch 141c mit Luftdurohlaßbohrungen 148 auf, welche eine Elektrodenführung 147 halten. Die obere Führung 147a dient zugleich als Widerlager für eine Elektrodendruckfeder 5f, welche über eine Einstellmutter 5i die Elektrode 5 belastet. Die Vakuumglocke nimmt in einem oberen Fortsatz 141d einen Schalter 150 und die Stromzuführungs- und Steuerkabel 149a, 149b auf. Zum Schweißen ist die Elektrode samt Vakuumglocke , gegebenenfalls mit Hilfe einer Schablone, auf die Schweißstelle aufzusetzen und zu evakuieren, Dabei wird die Dichtung 141a zusammengedrückt und die Elektrode 5 auf das entschichtete Blech 1 gepreßt. Beim Einschalten des Schweißstromes zünden die Lichtbögen zwischen den Blechflächen lp, 2p und verschweißen, unter dem Druck der Elektrode. Die Ausenschicht 2b des Bleches 2 bleibt dabei unversehrt.
• anstelle des Anpressens der Schweißelektroden oder stromlosen Druckstempel durch die Vakuumglocke, können auch Elektrqt magnete vorgesehen sein, welche beim inschalten des Magnets stromes an dem anzuschweißenden Blech haften und die Elektrodenfeder spannen.
• Das Schweißgerät kann auch durch blektromagnete auf dem Blech gehalten sein. Die Elektromagnete können die Beine des Dreifußgestelle bilden. Die Elektrode oder der Druckstempel können statt der Feder durch Druckluft oder einen anderen Elektromagneten auf die Schweißstelle gepreßt werden.
• Das Zünden der Lichtbögen kann auch durch kurzes Anheben des oberen Bleches durch eine Automatik erfolgen, welche bei Bolzenschweißgeräten verwendet wird. Dazu ist das obere Blechteil zunächst mit einem Anhebe-Bolzen zu versehen. Nach Fig.39 ist ein oberes Blechteil 1 mit den Schichten 1a, Ib oben mit der Entschichtung 1c sowie unten mit einer größeren Entschichtung 1d und an der Schweißstelle mit einer nach unten gerichteten Kröpfung 1k versehen, deren Höhe etwas mehr als die doppelte Schichtstärke beträgt. Innerhalb der Entschchtung lc ist ein Abhebebolzen 131 angeschweißt, welcher Kerben 131a aufweist.
• Die Schweißstelle des vorbereiteten Bleches 1 wird auf ein und der Sntschichtung 2c Blech 2 mit den Schichten 2a, 2gelegt, welches durch eineKühlplatte 10' mit Aussparung 10c und Kühlmittel-Zuführungsrohren 10a sowie Abführungsrohren 1Ob abgestützt wird. Zwischen den Blechen 1, 2 ist um die Schweißstelle ein Ring 132 aus schwer schmelzbarem Material zum Aufhalten der-Schmelze eingelegt.
• Zum Schweißen ist ein nicht gezeichnetes Bolzenschweißgerät ähnlich Fig.35 aufzusetzen und der Abhebebolzen ein-zuspannen.
• Beim Einschalten des Stromes wird durch die Abhebeautomatik z.B. durch einen Elektromagnet, das Blech 1 angehoben, die Lichtbogen dadurch gezündet, beim Ausschalten des Stromes im nächsten Moment freigegeben, durch eine Anpreßfeder die Blechflächen lp, 2p aufeinander gepreßt und verschweißt. Danach wird der Abhebebolzen an den Kerben abgebrochen.

Claims (40)

P a t e n t a n 8 p r ü c h e

1. Verfahren zum Widerstandsschweißen von beschichteten Blechen nach Patentanmeldung dadurch gekennzeichnet, daß für mindestens eines der beschicheten Bleche der Schweißstrom der Schweißstelle indirekt durch die Blechfläche zugeleitet wird zur unversehrten Erhaltung einer Außenschicht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißstrom mit einem Pol durch eine Elektrode (5) an einer Entschichtung (1c) einem zweiseitig beschichteten Blech (1) dirP'ru zugeführt und zum Vorwärmen indirekt vom Blech (1) durch ein Kabel (7a) sowie zum Schweißen indirekt durch ein Kabel (7) von einem anzuschweißenden, zweiseitig beschichteten Blech (2) zum Gegenpol (6) abgeführt wird (Fig.1).

3. Verfahren nach Anbruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißstrom mit einem Pol durch eine Elektrode (5) an einer intechichtung (1c) einem zweiseitig beschichteten Blech (1) und mit dem Gegenpol an einer zweiten Entechichtung (1c) des Bleches (1) durch eine Parallel-Elektrode (6) direkt zum Vorwärmen zugeführt wird und ein zweites anzuschweißendes linkes zweiseitig beschichtetes Blech (2) mit einem Kabel (4) über einen Regulierwiderstand (8) an die Elektrode (5) und ein drittes rechtes zweiseitig beechichtetes Blech (3) durch ein Kabel (7) und Regulierwiderstand (8) an die Elektrode (6) zum Schweißen angeschlossen wird (Fig.2).

4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißstrom mit einem Pol mit einer inneren Elektrode (5) in einer Entschichtung (lc) einem zweiseitig beschichteten Blech (1) direkt zugeführt und zum' Vorwärmen durch eine Ringelektrode (6) abgeführt wird und sum Schweißen ein zweites anzuschweißendes, zweiseitig beschichtetes Blech (2) durch ein Kabel (7) an dem Gegen poll: angeschlossen wird (Fig.3).

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Rollenschweißen der Schweißstrom mit einem Pol mit einer Rollenelektrode (5a) in einer Entschichtung (ic) einem zwei seitig beschichteten Blech (1) direkt zugeführt und zum Vorwärmen indirekt vom Blech (1) durch ein Kabel (7a) sowie zum Schweißen indirekt durch ein Kabel (7) von einem anzuschweißenden zweiseitig beschichteten Blech (2) zum Gegenpol abgeführt wird und daß ein Draht (9) zwischen die beschichteten Bleche (1, 2) zur Kontaktbildung an der Naht gelegt wird (Fig.4).

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Rollennahtschweißen der Schweißstrom mit einem Pol einer Rollenelektrode (5a) zugeführt und über einen zwischen der Schicht (1a) des Bleches (1) und der Rollenelektrode (5a) gelogten Draht (9) durch ein Kabel (7b) zum Gegenpol Ebgefthrt und weiterhin der Gegenpol über einen Regulierwiderstand (8) indirekt sowohl an dae Blech (1) durch ein Kabel (76) als auch an das Blech (2) über ein Kabel (7.) ) angeschlossen wird (Fig*5).

7, Verfahren nach, Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Pol eine. Sekundärkreiee (S) indirekt mit einem zweiseitig beschichteten Blech (1) über ein Kabel (4) und der Gegenpol indirekt über ein Kabel (7) mit einem zweiseitig beschichteten Blech (2) verbunden wird und zwischen die Schicht (1b) des Bleches (1) und die Schicht 2a) des Bleches (2) zur Kontaktbildung an den Schweißstellen Drahtstücke bzw. Drähte (9a) vorzugsweise mit kantigem Profil, eingelegt werden, wobei die Drähte (9a) an einem Pol des Sekundärkreises (S) angeschlossen sein können (Fig.6).

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Pol eines Sekundärkreisee (5) indirekt über ein Kabel (4) mit einem zweiseitig beschichteten Blech (1) und mit auf der Schicht (2a) liegenden Drähten (9a) verbunden wird und der Gegenpol durch ein Kabel (7) indirekt an ein zweiseitig beschichtetes Blech (2) und an unter der Schicht (1b) auf den Drähten (9a) liegenden Querdrähten (9b) angeschlossen wird (Fig.7).

9. Verfahren nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißstellen unter den Einfluß von Vibrationseinrichtungen (13) gesetzt werden (Fig.6, 7).

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Pol eines Sekundärkreises (S) über ein Kabel (4) indirekt mit einem zweiseitig beschichteten, am Ende U-förmig abgewinkelten Blech (1) verbunden und der andere Pol über ein Kabel (7) mit Regulierwiderata.nd (8) an ein zweiseitig beschichtetes, in das U eingreifendes Blech (2) angeschlossen wird und an der Schweißstelle das Blech (1) mit inneren Entschichtungen (1d,1dl) und das Blech (2) mit Entschichtungen (2c, 2d) versehen wird, in welche Schweißstücke (20) eingelegt werden (Fig.10).

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Pol eines Sekundärkreises (S) über ein Kabel (4) indirekt mit einem zweiseitig beschichteten Blech (1) verbunden und der andere Pol über ein Kabel (7) indirekt an ein zweiseitig beschichtetes Blech (2) angeschlossen wird und daß das Blech (1) mit einer inneren Entschichtung (1d), das Blech (2) mit einer inneren Entschichtung (2c) versehen wird, in welche ein Schweißzwischenstück (20) eingelegt wird (Fig11)

12.Verfahren nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißstrom an der Schweißstelle durch oben und unterhalb angebrachte Kondensatorplatten (31a, 31.b) von den Außenschichten (1a, 2b) weggedrängt wird (Fig.11).

13.Verfahren nach Anspruch 1, da'durch gekennzeichnet, daß an der Schweißstelle der Ubergangswiderstand durch Verringerung der Kontaktflächen z.B. durch Profilfräsen der Bleche (1, 2) oder durch Formen der Schweißstücke (20) wird (Fig.12-16).

14.Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß beim Entschichten aus dem Blech (1, 2) ein kleiner Schweißzapfen (1g, 2g) oder eine Spitze herausgefräst wird (Fig.12 - 14).

15.Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (20) mit einem Zapfen (20a) oder einer Ringschneide versehen wird (Fig.14).

16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (1, 2) mit einer rechteckigen oder dreieckigen Nut (1f, 2f) zum Einlegen von Schweißkugeln oder -Drähten (20) zur Punkt- oder Linienberührung versehen sind (Fig.15, 16).

17. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das dickere Halterungsblech (t) oben mit einer Ausfräsung (elf) und einer nach unten gerichteten Spitze (1 1) versehen und auf das dünnere Dekorblech (2) aufgesetzt und durch eine Elektrode (5) mit eingesetzten federnden Bolzen (5m) mit Spitze (5n) verschweißt wird (Fig.17).

18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dekorschicht der Bleche (1, 2) an der Schweißstelle in einer Aussparung (lot) der Blechauflage (10) durch einen Kühlstrom (lOa, 10b) direkt gekühlt wisd (Fig.17).

19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur indirekten Zuführung des Schweißstromes an den Schnittkanten (ins, 2s) eine Stromeinleitungsvorrichtung (24 ), bestehend aus versilberten, elastisch auf Leisten (24c) gehaltenen Kupferdurch streifen (24a) sinpreßvorrichtungen (16, 17) anpreßbar iet (Fig,16).

20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verringerung des aufgenommenen Schweißstromes und der Wärmeentwicklung Schweißzwischenetücke (21) aus leicht schmelzbarem Material verwendet werden (Fig. 18, 19).

21. Verfahren nach Anspruch 1, da.durch gekennzeichnet, daß zum Innenver£chweißen zweier zweiseitig beschichteter Bleche (1,2) durch Kondensator-Impulsschweißung an der Schweißstelle ein Hohlraum (1d, 2c) mit blanken Blechstellen (1p, 2p) zum Zünden eines Lichtbogens angeordnet wird (Fig.'20 - 38).

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verschweißenden Blechoberflächen (lp, 2p) durch die Schichten (lb, 2a) in einem zum Zünden des Lichtbogens nötigen gering gen Abstand gebracht werden (Fig. 20, 37, 38).

23-. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechoberflächen (1p, 2p) mit Rippen (57; 58a, 58b) versehen werden .(Fig . 21 - 24 ) .

24. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Blechoberfläche (1p) durch Eindrücken mit einem Druckstempel (46) mit Spitze auf Zündabstand gebracht wird (Fig.25).

25. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zünden in dem Hohlraum (1d, 2c) ein Schweißzwischenstück (45) mit nach oben und unten vorstehenden Spitzen (45a, 45b) eingelegt wird.(Fig. 26, 27).

26. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß in den Hohlraum (1d, 2a) durch eine Bohrung (11) im Blech (1) ein Schweißetift (52) mit Spitze (52a) oder Ringschneide (52b) eingeführt und doch Druck einer Elektrode t5) mitverschweißt wird (Fig.23, 29).

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißstift (52) durch einen Anschubbolzen (5c) während des Schweißens in den Hohlraum gedrückt wird (Fig.29).

28. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen außen beschichteten Blechen (1, 2) aus Material mit großer elektrischer Leitfähigkeit z.B. Aluminium eine Isoliereinlage (92) mit Löchern (92a) gelegt, in jedes Loch ein Zwischenschweißstück (93) mit hohem elektrischen Widerstand eingesetzt und das Blech (1) indirekt mit dem Schweißstrom und das Blech (2) mit der Erde verbunden wird.(Fig.30).

29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß als Schweißstücke Teile (123b) eines Drahtes (123) verwendet werden, wobei der Draht (123) außerhalb der Schweißstellen (122) mit Abflachungen (123a) versehen und auf einem Isolierstreifen (121) geklebt wird (Fig.31).

30. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zünden des Schweißlichtbogens ein Zündstift (log, 75g, 76) im Hohlraum der Entschichtungen (led, 2c) angeordnet wird und durch einen federbelasteten Druckstempel (72) oder Elektrode (5) der Lichtbogen gezündet wird (Fig. 32 - 36).

31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß als Zündstift ein aus dem Blech (1) gefräster Zapfen (1g) dient (Fig. 32, 34, 36).

-320 Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß als -Zündstift ein an einem Schweißzwischenstück (75) angebrachter Zapfen (75g) dient (Fig.33,35).

33. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß ein tandschweißgerät (71) mit einem in einem Dreibeingestell (74) geführten, unter dem Druck einer Feder (72c) stehenden, gekühlten Druckstempel (72) über der Schweißstelle aufsetzbar ist (Fig.52, 34, 36).

34. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß ein handschweißgerät (71) mit einem isolierten Dreibeingestell (73, 74) geführten, unter dem Druck einer Feder (5f) stehenden Elektrode (5) über der Schweißstelle aufsetzbar ist (Fig. 33, 35).

35. Vorrichtung nach den Ansprüchen 33, 34, dadurch gekennzeichnet, daß im Druckstempel (72) bzw. Elektrode (5) eine Halte-(5g) vorrichtung z.B. mit Saugluft (5h, 72h) angeordnet ist (Fig.33 - 35).

36. Vorrichtung zum Verfahren nach den Ansprüchen 33, 34, dadurch gekennzeichnet, daß das Handgerät innerhalb einer transparenten Glocke (141) mit Vakuumanschluß über ein Ventil (145) angeordnet ist und die Vakuumglocke mit einer hohen elastischen Dichtung (141a) über der Schweißstelle auf ein Blech (1) aufgesetzt und durch Evakuieren mit solcher Kraft andrückbar ist, daß die Elektrodenfeder (5f) oder Druckstempelfeder dadurch vorspannb<r ist (zig, 3(3).

57. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb und unterhalb der Bleche (1, 2) Kondensatorplatten (31a, 31b) und zwischen den Blechen (1, 2) eine Kondensatorfolie (31c) angeordnet und die Kondensatorplatten (31) an den Minuspol und die Kondensatorfolie an den Pluspol angeschlossen Jsind(Fig. 36).

38. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Kondensator-Impulsschweißen ein Halterungsblech (1) an der Schweißstelle durch Widerstandserhitzung (S) vorgewärmt wird (Fig.37).

59.Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Pol eines Sekundärkreises (S) durch ein Kabel (4) mit einer Elektrode (5) und der andere Pol durch ein Kabel (7) über einen Regulierwiderstand (8) indirekt mit dem Blech (1) verbunden und der eine Pol einer Kondensator-Impulaschweißmit der Elektrode/(5) und über ein Kabel (7k) anlage (K) über ein Kabel (4k) indirect mit dem Blech (2) angeschlossen ist und daß durch einen Schalter (111) zunächst der Sekundärkreis (S) und nach dem Vorwärmen der Schweißkreis (K) einschaltbar ist (Fig.37).

40. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das anzuschweißende Blech (1) mit oberen und unteren Entechichtungen (lo, 1d), einer Kröpfung (1k) und einem Abhebebolzen (131) versehen, auf das Blech (2) an der Entschichtung (2c) unter Zwischenlage eines schwer schmelzbaren Ringes (132) gelegt, der Abhebebolzen (131) in ein Bolzschweißgerät mit Abhebeautomatik eingespannt und verschweißt wird, wonach der Abhebebolzen (131) an den Kerben (131a) abgobrochen wird (Fig.39). Leerseite