DE2002180A1 - Schweissvorrichtung - Google Patents

Description

AMERICAN MACHINE & FOUNDRY COMPANY, Madison Avenue New York, Ν.Ϋ. (V.St,A_e) ^:

Schweißvorrichtung

Die Erfindung betrifft das Zusammenschweißen von Metallteilen mit Hilfe von hochfrequente» elektrischen Strom in Ausführung des Verfahrens gemäß Patent ... CPatent<anmeldung P 15 65 408.7). Insbesondere betrifft die Erfindung das Zusammenschweißen von Teilen endlicher Länger wobei den Teilen über Kontakte ein Hochfrequenzstrom zugeführt wird. Die Kontakte werden in Bezug auf die Teile in einer festen Position gehalten.

Es ist laöglich, den Weg des maximalen Stromes in einem Material dadurch zu steuern, daß man in der Nähe dieses Weges einen Leiter anordnet, Ein solcher als Nahleiter bekannter Leiter führt einen Strom, welcher in einem gegebenen Beispiel in einer Richtung fließt, die entgegengesetzt der Richtung des Stromfluesesin dem Material ist. Durch die Verwendung eines solchen Nahlei- ters ist es möglich, einen Stromweg niedrigster Impedanz

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zu bilden, der entsprechend der Stromwege für den maximalen Stromfluss ist. Diese Erscheinung weicht völlig von den elektrischen Eigenschaften und der Konfiguration des zu erhitzenden Materialee* ab. Der Effekt läßt sich insbesondere für hohe Frequenzen ausnutzen, wo der Strom weg hauptsächlich durch die Impedanz dieses Weges gesteuert ist (und nicht durch den Gleichstromwiderstand· dieses Weges).

Die Eindringtiefe des Stromes in das leitende Material hängt auch von dem bekannten Skin-Eff.ekt ab und dient wie bekannt - zur Definition der Tiefe, d. h. der sogenannten Bezugstiefe. Diese Tiefe ergibt sich durch folgende Formel

wobei d die Tiefe in Zoll ist, in welcher 86 $> des gesamten Stromes fließt, wobei r der Widerstand des Metalles in Ohm je Zoll ist, wobei ρ die relative Permeabilität des Materiales ist und wobei f die Frequenz des Stromes in Hz ist.

Es gibt viele Beispiele dafür, daß es gewünscht ist, eine Linienschweißnaht herzustellen, welche sich von einem Ende zu dem anderen Ende zweier relativ kurzer sich überlappender und kontaktierender Metallteile erstreckt. So ist es beispielsweise in der büchsen-hersteilenden Industrie üblich, Maschinen zu verwenden, welche Büohsenkörper bearbeiten. Die Länge der Körper ist im wesentlichen gleich der Länge der vollendeten Büchsen. Dabei ist es wünschenswert, ein Gerät zur Verfügung zu haben, welches eine Schweißnaht herstellen kann. Ein solones Ge rät soll mit der Vorrichtung zusammenwirken, welche die

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einzelnen Büchsenkörper schweißt. Es gibt auch Formen und Größen von Metallbehältern, beispielsweise Metalltrommeln, rechteckförmige Tanks usw., welche nicht ohne •weiteres dadurch bearbeitet werden können, daß sie durchgehend geschweißt werden. Außerdem ist es oft wünschenswert ein Ende einer Metällstraßen-Spule mit einem Ende einer anderen Metallstraßen-Spule so zu verschweißen, daß der Schweißvorgang an dem Steifen nicht unterbrochen wird.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird eine ' M Schweißnaht zwischen einander überlappenden und sich kontaktierenden Metallteilen dadurchhergestellt, daß die Metallteile stationär in-Bezug auf die stromzuführenden Eontakte genalten werden. Der Strom wird den Metallteilen mit einer solchen Stärke und so lange zugeführt, daß die Teile entlang der Schweißlinie auf die · Feuerschweißtemperatur erhitzt werden, ohne daß eine Überhitzung auftritt. Das bedeutet, daß eine Erhitzung über die Feuerschweißtemperatur an keinem Punkt der zu verschweißenden Teile auftritt. Wenn die Feuerschweißtemperatur entlang der Schweißlinie erreicht ist, so werden die Teile entlang der gesamten länge der Schweißlinie. miteinander verschweißt. Auf diese Weise können die f

Metallteile entlang einer Linie miteinander verschweißt werden, die sich von einem Ende zu dem anderen Ende der Metallteile erstreckt, ohne, daß Spezialgeräte verwendet werden. Es können relativ kurze Metallteile (Metallteile endlicher Länge), wie beispielsweise Büchsenkörper auf diese Weise sukksesive verschweißt werden. Es ist aber auch möglich, die dargestellte Methode stufenweise anzuwenden, wobei in diesem Fall ein Gerät verwendet werden kann, das bisher schon zum Verschweißen einzelner Artikel geeignet war.

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Die einander überlappenden und sich kontaktierenden Teile werden an den Enden mit Strom gespeist, die gegenüber der gewünschten Schweißlinie liegen. Der Strom wird den Teilen über Festkontakte zugeführt. Der zugeführte Strom ist ein Hochfrequenzstrom, welcher veranlasst wird, in der Nähe eines Leiters zu schließen. Der Leiter befindet sich in unmittelbarer Nähe des Stromweges in den zu verschweißenden Teilen, er ist aber gegenüber den Teilen isoliert. Der Leiter erstreckt sich entlang der Linie an der die Schweißnaht entstehen soll. Er erstreckt sich von einem Ende der Teile bis zum anderen Ende der Teile. Die Polarität ist so gewählt, daß der Stromfluß in dem Nahleiter eine entgegengesetzte Flußrichtung hat, wie der Stromfluß in den Metallteilen. Die. Frequenz des Stromes ist so gewählt, daß die Eindringtiefe des Stromes in jeweils eines der Metallteile in der Nähe des Nahleiters nicht größer ist als die Dicke dieses Metallteiles. Vorzugsweise soll die Eindringteiefe nicht größer als die kombinierte Dicke der beiden Metallteile sein. Ferner ist die Frequenz so gewählt, daß die Kontakt-Scheinwiderstände zwischen den Kontakten und den Metallteilen und zwischen den Metallteilen selbst geringer als der Scheinwiderstand des Metalles entlang der Schweißlinie ist. Wenn die Oberflächen der Metallteile entlang der Schweißlinie die Feuerschweißtemperatur erreichen, so werden sie gegeneinander gepresst um sie zu verschweißen. Um ein Verwerfen während des Erhitzens zu vermeiden, werden die Metallteile vorzugsweise entlang der ganzen Schweißlinie aufeinander gepresst, während sie vom Strom durchflossen werden.

Es ist bereits in der U.S.-Patentschrift 2.919.342 vorgeschlagen worden, daß zum Stumpfschweißen von Metallteilen Hochfrequenzstrom verwendet werden soll, welcher

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an den gegenüberliegenden aber separaten Kanten der zu ■verschweißenden Teile in entgegengesetzten Eicltt-ungen fließt. Bei einer solchen Anordnung sind jedoch zwei widersprüchliche Bedingungen zu beachten,. Einmal besteht der Wunsch, nach einer maximalen Ausnutzung des Proximity-Effektes, dadurch, daß man die Kanten so nah wie möglich aneinanderbringt. Zum anderen ist es nötig, die Kanten auf Abstand zu halten, um separate Strorawege zu erzielen und um eine Eogenbildung zwischen den Kanten zu verhindern. Diese widersprüchlichen Bedingungen bringen Probleme bei.der.Abstandssteuerung der Kanten mit sich, insbesondere dann, wenn die Kanten uneben sind oder sich an den Kanten noch Metallpartikel befinden. Es besteht deshalb die Tendenz, auf Kosten des Proxiraity-Effektes die Kanten in einem relativ großen Abstand zu halten. Dadurch wird natürlich die Effektivität des Schweißvorganges herabgesetzt. Außerdem ist es bei einer solchen Anordnun-g bisweilen schwierig, eine gleichförmige Erhitzung über die gesamte Länge der Kanten zu erreichen. -

Wenn in der in der Ü. S. -Patent schrift 2*91.9,342- beschriebeneii Anordnung der Strom veranlasst werden könnte, an beiden Kanten in der gleichen Richtung zu fließen, dann könnten die Kanten näher zusammen oder in Kontakt miteinander gebracht werden. Aber unter diesen Bedingungen würde eine Umkehrung des gewünschten Proximity-Effektes auftreten. Mit anderen Worten bedeutet das j daß: die Stromverteilung sieht so sein würde, daß der größte Teil des Stromes in den Kantenoberflächen oder dicht daneben fließt j wo "er gewünscht ist. Auch wenn die Kanten eng aneinander gebracht werden können, iat aus dem zuvor angeführten Grunde eine bloße Änderung der Strömrichtung nocli relativ unwirksam und negiert einen der prinzipiellen

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Vorteile der Anordnung und des Verfahrens, wie sie in der U.S.-Patentschrift 2.919.342 beschrieben sind.

Wenn der Strom nun veranlasst' wird, entlang der beiden zu verschweißenden Kanten in der gleichen Richtung zu fließen, wenn die Frequenz des Stromes geeignet ausgewählt ist und wenn der Strom in den zu verschweißenden Metallkanten in der entgegengesetzten Richtung fließt wie ein Strom in einem oder mehreren Nahleitern, welehe in unmittelbarer Nähe der zu verschweißenden Kanten angeordnet sind, so können die Kanten außerordentlich schnell und wirksam erhitzt und in gleichförmiger haltbarer Weise miteinander verschweißt werden. Die Kanten werden vorzugsweise in Stoßkontakt miteinander gebracht, so daß sie aneinanderliegen, wenn die Schweißtemperatur erreicht ist. Sie können auf diese Weise bei Anwendung von Druck unverzüglich miteinander verschweißt werden. Damit die gewünschte Stromkonzentration erzielt wird, werden die Kanten so dicht aneinander gebracht, daß der Nahleiter nicht zwischen die Kanten gebracht werden kann, wenn der notwendige Isolationsabstand gewahrt werden soll. Dieser Grund tritt zu der Tatsache hinzu, daß es unpraktisch ist, die zu verschweißende Kanten mit dem dazwischen liegenden Nahleiter zu erhitzen und den Nahleiter vor dem Verschweißen (durch Aneinanderdrücken) der Kanten zu entfernen. Der Hahleiter wird deshalb an einer Seite des Zwischenraumes angeordnet, sofern ein Zwischenraum zwischen den zu verschweißenden Kanten besteht.

Da der Nahleiter an einer Seite der zu verschweißenden Teile angeordnet wird, besteht die Tendenz, daß sich der Strom auf dieser Seite der Teile konzentriert. Dementsprechend besteht ferner die Tendenz, daß sich die Teile an dieser Seite stärker erhitzen. Wenn die Frequenz

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des Stromes relativ hoch ist, kann sich die Seite der Teile, an der sich der Uahleiter "befindet, überhitzen oder unerwünscht weich werden, bevor der übrige zu erhitzende Bereich der Teile die gewünschte Temperatur, annimmt. Auch wenn die miteinander zu verschweißenden Teile während des Erhitzens in Kontakt sind, hängt die Eindringtiefe des Stromes in Di'ckenrichtung von der Frequenz des Stromes ab. Obwohl es wünschenswert ist, eine relativ hohe Frequenz zu verwenden, um den Stromfluß in den Metallteilen so weit wie möglich auf den zu erhitzenden Bereich zu begrenzen, sollte die Frequenz dennoch so gewählt werden, daß der Erhitzungsvorgang schnell und über die gesamten miteinander .zu verbindenden Bereiche erfolgt, ohne daß eine unnötige oder unerwünschte Erhitzung.der Teile auftritt, die sich in der Nähe des oder der Nahleiter befinden. Dementsprechend wählt man die Frequenz vorzugsweise so, daß die Eindringtiefe für das Meball zwischen 0,5 und 4 mal größer ist als die Dicke der Stoßkanten* Dementsprechend ist auch die Eindringtiefe 0,5 bis 4- mal größer als die Dicke der Metallteile, wenn die Metallteile die gleiche Dicke ifIe die Stoßkanteh haben. Wenn die Metallteile eine unterschiedliche Dicke haben oder während des Erhitzens nicht in Kontakt miteinander stehen, so gelten andere Bedingun- g

gen. Gewöhnlich werden Frequenzen von mindestens 3000 Hz verwendet; vorzugsweise sollen die Frequenzen zwischen 10000 und 750000 Hz liegen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schweißgerät so zu gestalten, daß es zum schnellen Zusammenschweißen von zwei Metallteilen geeignet ist, wobei ein Hochfrequenzstrom zum Verschweißen verwendet wird, "

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, die

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Schweißvorrichtung so zu gestalten, daß zwei festliegende Metallteile endlicher Länge und endlicher Breite mit Hilfe von Hochfrequenzstrora sehr schnell stumpf miteinander verschweißt werden können. Nachfolgend wird die Erfindung anhand der "beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen:

Pig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform, welche das Prinzip der Erfindung illustriert;

Pig. 2 eine Ansicht von einem Ende der Ausführungsform nach Pig. 1;

Pig. 3 eine teilweise geschnittene vergrößerte Seitenansicht eines Teiles der Ausführungsform nach Pig.1;

Pig. 4 eine teilweise Seitenansicht, welche die in Pig.3 dargestellte Ausführungsform zum Teil geschnitten darstellt;

Pig. 5 eine Ansicht von einem Ende auf die in Pig.4 dargestellte Ausführungsform, wobei jedoch die Schweißnaht nach dem Bearbeiten des Metalls hergestellt wurde;

Pig. 6 eine Teilansicht, welche die Anwendung der Erfindung auf das Zusammenschweißen von Metallteilen mit unebenen Kanten demonstriert, welche entlang einer Linie aneinanderliegen, die sich diagonal zwischen den Hauptflächen der Metallteile erstreckt;

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Fig. 7 eine Ansieht von einem Ende, welche die Anwendung der Erfindung auf das Zusammenschweißen eines Metallteiles mit einer uragefalteten Kante mit einem Metallteil mit einer unmodifiziert^n Kante darstellt;

Fig. 8 eine Ansicht von einem Ende, welche der Fig. 7 entspricht und die Schweißnaht nach dem Verschweißen der beiden Teile zeigt;

Fig. 9 eine Ansicht von einem Ende, welche der Ansicht '

nach Fig. 7 entspricht und das Zusammenschweißen M

von Metallteilen zeigt, die identisch denjenigen in Fig. 7 gezeigten Metallteilen sind, wobei sieh jedoch die Erhitzung über alle drei Mäallschichten erstreckt;

Fig.10 eine Ansicht von einem Ende, welche die Anwendung der Erfindung auf das Verschweißen eines Metallteiles mit einer umgefalteten Kante mit einem Metallteil darstellt,das eine unmodifizierte Kante

hat; .

Fig.11 eine Ansicht von einem Ende, welche die Anwendung

der Erfindung auf das Verschweißen von Metallteilen I darstellt, die miteinander·eine Falznaht bilden;

Fig. 12 und 13 eine Ansicht von einem Ende., welche die Anwendung der Erfindung auf das Verschweißen von Metallteilen darstellt, die.eineherkömmlicheFalznaht miteinander bilden;

Fig.14 eine Ansicht, welche die Anwendung der Erfindung \ auf das Verschweißen von zwei Metallteilen mit einem dritten Metallteil illustriert;

Fig. 15 eine Ansicht, von einem Ende, welche die Anwendung

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der Erfindung auf das "Verschweißen von zwei Planschteilen darstellt;

!ig. 16 eine Ansicht von einem Ende, welche die Anwendung der Erfindung auf das gleichzeitige Verschweißen von drei sich überlappenden Metallteilen darstellt;

Mg. 17 eine Ansicht von einem Ende, welche das Verschweißen der Kantenfläche eines Metallteiles mit der Seitenfläche eines anderen Metallteiles darstellt;

Pig. 18 eine· schematische Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, welche das Verschweißen von zwei Metallteilen unterschiedlicher Breite darstellt;

Fig. 19 eine schematische Seitenansicht, welche die Anwendungder Erfindung auf die Erzeugung einer linienförmigen Schweißnahmt im mittleren Bereich zweier sich überlappender Metallteile darstellt.

Pig. 20 eine perspektivische Ansioht, welohe das Verschweißen von zwei sich überlappenden Metallteilen darstellt, wobei ein modifizierter Nahleiter verwendet wird;

Pig. 21 eine Teilansioht, vom Ende aus gesehen, welche die in Pig. 20 dargestellte Ausführungsform teilweise im Schnitt wiedergibt;

Pig. 22 die Ansicht einer modifizierten Ausführungsform, vom Ende aus gesehen und teilweise im Querschnitt, bei welcher in der Nähe der Kanten der Metallteile ein Nahleiter vorgesehen ist;

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Fig. 23 eine Ansicht von einem Ende und teilweise im Querschnitt, welche das Verschweißen von zwei Metallteilen mit einem dritten Metallteil illustriert, wobei ein modifizierter Nahleiter verwendet ist;

Fig. 24 eine Ansicht von,einem Ende; teilweise im Querschnitt, welche ein mit dem Nahleiter verbunde-. nes magnetisches Element darstellt;

Fig. 25 eine Ansicht von einem Ende, teilweise im Querschnitt, Welche die Kombination eines Feuersehweißstabes und eines Nahleiters "mit einem j| magnetischen Element darstellt;

Fig. 26 eine Seitenansicht teilweise im Querschnitt, wel-ehe eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung -■ zur Herstellung von kurzen Röhren wie beispiels-

weise zylindrische Büchsenkörper darstellt;

Fig. 27 eine Ansicht von einem Ende, teilweise im Querschni-tt, welche einen Teil der Ausführungsform nach Fig. 26 wiedergibt;

Fig. 28 eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, ,

welche eine modifizierte Ausführungsform für * ' ' die Zuführung von Strom zu den Metallteilen darstellt;

Fig. 29 eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, welche eine modifizierte Ausführungsform zu Fig. 28 darstellt;

Fig. 30 eine Ansicht von einem Ende, welche das Verschweissen von Metallteilen wiedergibt, wobei ein mit einem Nahleiter kombinierter Feuerschweißkopf verwendet ist; ·

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Fig. 31 eine Ansicht von einem Ende, teilweise im Querschnitt., welche eine modifizierte Form der Vor_T richtung zum Verschweißen von einander überlappenden Metallteilen darstellt;

Fig. 32 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, welche die Anwendung der Erfindung auf das Verschweißen von gekrümmten Metallteilen demonstriert;

Fig. 33 eine perspektivische Ansicht, welche eine modifizierte Ausführungsform der Vorrichtung darstellt, bei welcher zwei Nahleiter verwendet sind;

Fig. 34 eine Ansicht von einem Ende, teilweise im Quer- . schnitt, welche einen Teil der in Fig. 33 dargestellten Vorrichtung wiedergibt;

Fig. 35 eine Ansicht von einem Ende, teilweise im Querschnitt, welche eine modifizierte AusführungsfoTm der in den Figuren 33 und 34 dargestellten Vorrichtung wiedergibt;

Fig. 36 eine Seitenansicht einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung, welche die stufenweise Bewegung der zu verschweißenden Teile durch die Schweißvorrichtung zuläßt;

Fig. 37 eine Seitenansicht, welche eine Vorrichtung darstellt, mit der Teile durch Feuerschweißen miteinander in einer Position verbunden werden können, welche eine andere ist, als die Position, in der die Teile erhitzt werden;

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Pig. 38 eine Seitenansicht einer modifizierten Ausfüh- -rungsforiD] der Vorrichtung zutnifeuerverschweißen der Teile mit Hilfe von Rollen;,

Pig. 39 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindun-g;

Pig. 40 eine perspektivische Ansieht einer.anderen Ausführungsform der Erfindung;

Pig. 41 eine Ansicht von einem Ende auf einen Teil der jj

Ausführungsform nach Pig. 40;

Pig. 42 eine Seitenansicht,, welche die Anwendung der Erfindung auf die Erzeugung einer Reihe von linienföriijigen Schweißnähten zwischen einem Paar relativ langer Metallteile illustriert; · . ι

Pig, 43 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungs<form der Erf indun-g, welche insbesondere zum ITähtschweißen von großen Röhren wie beispielsweise Metalltrommeln geeignet ist j .

Pig. 44 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Aus- I führungsform der Erfindung; .

Pig. 45 eine Schnittansicht auf dieVorrichtung nach I¹IgV 44; " ..:_■'.

Pig, 46 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungs forra der Erfindung^ fcei der die Klemraköpfe wegge- ; : lassen sind, so daß das ^rinsip der Erfindung /bas ser erkennbar istj

Fig. 47 einen Querschnitt durch die Ausführungsform nach Fig. 46, wobei die Klennnköpfe jedoch vorhanden sind;

Fig. 48 eine teilweise perspektivische Darstellung einer modifizierten Ausführungsforin der in den Figuren 46

und 47 dargestellten Vorrichtung, wobei insbesondere modifizierte Nahleiter verwendet sind;

Fig. 49 einen Querschnitt durch eine modifizierte Ausfüh- ^; rungsform der in den Figuren 46 bis 48 dargestell-

W- ten Vorrichtung;.

Fig. 50 eine'fragmentarische Seitenansicht, welche eine modifizierte Form des Leiters darstellt, der einem Metallteil den Strom zuführt;

Fig. 51 eine perspektivische Ansicht, welche eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellt;

Fig. 52 ein Querschnitt durch eine modifizierte Ausführungsform der in den Figuren 46 und 47 dargestellten Vorrichtung;

Fig. 53 eine Ansicht von einem Ende auf eine andere modifizierte Ausführungsform der in den Figuren 46 und 47 dargestellten Vorrichtung;

Fig. 54 eine fragmentarische Ansicht, welche eine andere Möglichkeit zum Feuerverschweißen von Metallteilen darstellt;

Flg. 55- eine fragmentarische'Ansicht von einem Ende auf eine Vorrichtung zum Zusammenschweißen von Metallteilen die mit aufgefalteten Lippen versehen .sind;

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SIg. 56 eine Seitenansicht der in der Fig. 55 dargestellten Ausführungsform;

Sig. 57 eine fragmentarische Ansieht, welche die Anwendung der Erfindung zum Verschweißen von Metallteilen illustriert, welche nach unten gebogene Lippen aufweisen;

Pig. 58 und 59 Ansichten von einem Ende, welche die Anwendung der Erfindung zum Verschweißen von Metallteilen illustrieren, die nach innen gefaltete Lip- m pen aufweisen; ,

Sig, 60 eine Ansicht von einem Ende, welche die Anwendung der Erfindung auf das Verschweißen von Metalltei-.' len illustriert, die nach außen gefaltete Lippen aufweisen; . ■

Sig. 61 eine Ansicht von einem Ende auf eine Vorrichtung zum Verschweißen von Metallteilen,, deren Kanten ' übereinander angeordnet sind;

Sig. 62 eine Ansicht von einem Ende auf eine modifizierte

Ausführungsform der Vorrichtung nach Sig. 61; \

Sig. 63 eine "bevorzugte Aus führungs form einer Vorrichtung zum Stumpf verschweißen der Enden von Metallstreifen;

Sig. 64 eine perspektivische Ansicht auf eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Stumpfverschweißen der Kanten von Röhren;

Sig. 64 eine,andere perspektivische Ausführungsform einer Vorrichtung zum Stumpfverschweißen der Enden von ' Metallstreifen. ■ . '

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Die Figuren 1 bis 4 zeigen ein Paar von sich, überlappenden "und miteinander in Kontakt stehenden Metallteilen 1 und 2, welche die gegenüberliegenden Kanten eines einzelnen Streifens sein können, der zu einer Röhre geformt werden soll. Die Metallteile 1 und 2 können aber auch die Enden eines Paares von Metallstreifen sein, die miteinander verbunden werden sollen. Die Streifen können aus Stahl, Aluminium, Messing usw. bestehen. Es soll vorausgesetzt werden, daß die zu verbindenden Metallteile 1 und 2 über ihre gesamte Länge Kontaktflächen aufweisen. Dem einen Ende des Streifens 2 wird mit Hilfe eines Kontaktes 3, der an dem Streifen 2 anliegt, Strom zugeführt. Der Strom wird dem Kontakt 3 über einen Leiter 4 zugeführt, welcher seinerseits mit einer Hochfrequenzquelle 5 verbunden ist. Ein zweiter Kontakt 6 ist mit dem gegenüberliegenden Ende der unteren Fläche des Metallteiles 2 verbunden. Der zweite Kontakt 6 ist seinerseits mit dem Nahleiter 7 verbunden, welcher zu der Hochfrequenzquelle 5-führt. Die Kontakte 3 und 6 sind in der Nähe der Enden der zu bildenden Schweißnaht angeordnet. Die Kontakt 3 und 6 sind so angeordnet, daß sie sich so nah wie möglich an den Enden der Metallteile 1 und 2 befinden, damit der Strom durch diese Enden fließt und die aneinanderstoßenden Flächen auf die Feuerschweißteraperatur erhitzt. Der Leiter 4 und der Nahleiter 7 werden vorzugsweise rohrförmig ausgebildet, so daß durch sie eine Flüssigkeit geführt werden kann. Da sich die rohrförmigen Leiter 4 und 7 bis zu den Kontakten 3 und β erstrecken, können die Leiter und die Kontakte mit Hilfe einer Kühlflüssigkeit, wie beispielsweise Wasser, welches durch den Innenraum der Leiter 4 und 7 geführt wird, gekühlt werden.

Der Nahleiter 7 wird vorzugsweise so nah wie möglich an der oberen Fläche des Metallteiles 1 angeordnet, wobei

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Jedoch die Forderungbesteht, daß der Nah!eiter 7 gegenüber den Metallteilen isoliert sein soll« Die Isolation kann, wie im dargestellten Fall, durch Luft gebildet sein; es kann aber auch ein festes Isoliermaterial verwendet werden, welches gegen die auftretenden Temperaturen zwischen dem Eeiter 7 und dem Metallteil 1 unempfindlich ist. Man kann feststellen, daß in jedem Fall der in den Metallteilen \ und 2.fließende Strom eine Stromrichtung hat, die der Richtung des in dem Nahleiter J fließenden Stromes entgegengesetzt ist. Wenn der Nahlei- M ter 7 nicht vorhanden ware, so würde der Strom nicht dort konzentriert werden, wo die Erhitzung gewünscht ist. Bei '■ . eiligen Positionen des Rückführungsleiters, welcher an Stelle des Nahleiters verwendet werden m^ßte, würde der Strom von dem Kontakt 3 zu dem Kontakt 6 im wesentlichen nur in dem Metallteil 2 fließen. Da jedoch der Nahleiter 7 vorhanden ist, tritt eine.Stromverteilung ein, wie sie im wesentlichen durch die gestrichelten Linien 8 und 9 in den Figuren3. und 4 angedeutet ist. Mit anderen Worten bedeutet das, daß der Strom, der in den Kontakt 6 eintritt oder diesen verläßt,folgenden Weg nimmts Er fließt durch die Endbereiche der Metallteile 1 und 2 nach oben in das Metallteil 1, durch das Äallteil 1 "

und durch das Metallteil 2, wodurch eine Stromverteilung auftritt, welche bewirkt, daß ein maximaler Strom an der oberen Fläche des Metallteiles 1 fließir. Der maximale Strom fließt also durch den Bereich des Metall*- teiles, welcher dem Nahleiter 7 am nächsten ist. An dem gegenüberliegenden Ende der Metallteile 1 und 2, wo der. Strom in den Kontakt 3 eintritt oder diesen verläßt, , · ist die Sti-pBiverteilung ähnlich.,

Die Tiefe, bis zu der 86 fo des Stromes unterhalb der oberen Fläche des Metallteiles 1 fließt, ist, wie bereits

oben ausgeführt wurde, abhängig von der Sequenz des Stromes. Dementsprechend wird die Frequenz des Stromes so ausgewählt, daß die Eindringtiefe größer als die Dicke des oberen Metallteiles· 1, d. h. des dem Nahleiter 7 näherliegenden Metallteiles ist. Die Eindringtiefe wird so gewählt, daß sie vorzugsweise geringer als die kombinierte Dicke der Metallteile 1 und 2 ist. Wenn außerdem ein niederfrequenter Strom verwendet wird und wenn der Nahleiter weggelassen wird, so erhitzt sich das Mall an den Kontakten und insbesondere an den Kontaktpunkten, die auf der Schweißlinie zwischen den Kontakten und den Metairteilen liegen. Das Metall schmilzt dann an diesen Stellen bevor eine wesentliche Erhitzung des Metalls entlang der gesamten Linie zwischen den Kontakten auftritt. Bei der in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Anordnung erreicht das Metall entlang der Linie die Feuerschweißtemperatur jedoch ohne eine Überhitzung der Kontakte und der erwähnten Kontaktpunkte. Es ist deshalb offensichtlich, daß die effektiven Kontaktwiderstän- äö bei höheren Frequenzen vergleichsweise gering sind zu dem effektiven Kontaktwiderstand des Metalls entlang der gewünschten Schweißlinie. Die Frequenz muß dementsprechend niedrig genug sein, damit der Strom das Metallteil 1 durchdring und auch in das Metallteil 2 eindringt; die Frequenz muß auch genügend hoch sein, so daß die Erhitzung auf die Feuerschweißtemperatur entlang den Stirnflächen der Metallteile 1 und 2 erfolgt, ohne daß eine Überhitzung anderer Bereiche, wie beispielsweise der Bereiche, die auf der Linie zwischen den Kontakten 3 und 6 oder oberhalb davon liegen, auftritt. Vorzugsweise wird die Frequenz so gewIHlt, daß sie hooh, genug ist, um die Eindringtiefe geringer als die kombinierte Dicke der Metallteile 1 und werden zu lassen, um die Stromverteilung auf die Metallbereiche zu begrenzen, wo eine Erhitzung auf die Sohweiß-

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temperatur gewünscht ist. "Ferner soll verhindert werden, daß im wesentlichen der gesamte Strom in irgendeinem leitenden tragenden leil, wie 'beispielsweise einer amboßartigen Unterlage fließt, welche unterhalt) der Metallteile angeordnet ist.

Die Pig. 4- zeigt in Form der gestrichelten'Linien 9 die Verwendung einer Frequenz, welche eine Eindringtiefe des Stromes "bewirkt, die etwa 11/2 mal größer als die Dicke des Metallteiles 1 ist. 0"bwohl 86 $ des Stromes innerhalb dieses Tiefenbereiches.fließen, fließt selbstverständlich auch außerhalb des durch die gestrichel- {j ten Linien 9 angedeuteten Bereiches ein Strom. Einerseits aus diesem Grunde und zum anderen deshalb, weil Wärme zu dem Metall außerhalb dieses Bereiches geleitet wird, tritt eine·Erhitzung des Metalles außerhalb des durch die gestrichelten Linien 9 angedeuteten Bereiches auf. Der Grad, bis zu welchem das Metall außerhalb dieses Bereiches erhitzt wird, hängt von mehreren Faktoren ab. Diese Faktoren sind beispielsweise die thermische Leitfähigkeit des Metalles, die Stromstärke und die Zeit, in der der Strom den Metallteilen zugeführt wird. Durch eine geeignete Auswahl der Stromstärke und der Frequenz des Stromes sowie der Zeit, während der der Strom den Metallteilen zugeführt , wird, können die Metallteile 1 und 2 entlang ihrer Stirn- - " flächen auf die gewünschte Schweißtemperatur erhitzt werden. Wenn die Stirnflächen der Metallteile die gewünschte Schweißtemperatur erreicht haben, können sie gegeneinander geepresst werden, so daß entlang der Berührungslinie eineVerschweißung auftritt. Die Metallteile können _£ während des Erhitzens entweder mit einem Druck zusammengepresst werden, der lediglich ausreicht, die Teile zusammenzuhalten; die Metallteile können aber auch mit einem Druck zusammengepresst werden, der dazu führt, daß eine ■peuerverschweißung auftritt, wenn die Schweißteinperatur

erreicht ist. Wenn die Schweißtemperatur erreicht ist, so wird der Strom unterbrochen. Der Strom kann mit einer geringeren Stromstärke, wenn es gewünscht ist, wieder an die Metallteile angelegt werden, so daß das Schweißmetall auf diese Weise wärmebehandelt oder nachgeglüht (angelassen) wird.

Man Hat festgestellt, daß die Schweißnähte bei Anwendung des erfindungsgemäßen Prinzipes in Zeiten hergestellt werden können, die zwischen Bruchteilen von Sekunden und wenigen Sekunden liegen. Die Zeiten hängen von den Materialien, den Frequenzen und der verwendeten Stromstärke ab. Wenn beispielsweise eine 150-Kilowatt-Quelle verwendet wird, welche einen Strom mit einer Frequenz von 10 KHz erzeugt, so ist es möglich, zwei sich überlappende Stahlstreifen von 10 cm Breite (4 Zoll) und 1,56 mm Dicke (1/16 Zoll) in 6 Sekunden zusammenzuschweißen. Bei dieser Frequenz .ist die Eindringtiefe (oberhalb des Curie-Punktes) etwa 1,8 mal größer als die kombi- " nierte Dicke der Streifen. Gemäß einem weiteren Beispiel wurde ein Büchsenkörper mit einer Falznaht von 19,4 cm Länge (7 5/8 Zoll) der aus einem Stahlblechstreifen mit 19»4 cm Breite und 0,25 mm Dicke geformt war, auf die Schweißtemperatur der Falznaht in etwa 90 Millisekunden erhitzt, wobei ein 140-Kilowatt-Generator verwendet wurde, der einen Strom mit einer Frequenz von 450 KHz erzeugte. Nachdem Erhitzen wurde der Büchsenkörper in etwa 115 Millisekunden in eine Feuerschweiß-Position überführt, in der die überlappenden Teile der Falznaht miteinander feuerverschweißt wurden. Bei dieser Frequenz war die Eindringtiefe (oberhalb des Curie-Punktea) etwa 0,9 mal so groß wie die kombinierte Dicke der vier Metallschichten, welche die Falznaht bildeten.

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Bei Verwendung einer später noch zu "be schreib enden-.Vorrichtung ist es möglich, die Metallteile 1 und 2 entweder in der Position, in der sie erhitzt werden, auf Feuer zu verschweißen; es ist aber auch, möglich, die Metallteile schnell in eine separate Position zum Feuerverschweißen zu überführen. Durch das schnelle Überführen in die andere Position wird vermieden, daß die Temperatur unter.die gewünschte Schmelztemperatur sinkt» Wenn die Metallteile

1 und 2 nur. relativ geringen Feuerschweißdrücken ausgesetztf sind, nachdem sie auf die Schweißtemperatur erhitzt wurden, so führt dne.Verschweißung nur zu einer geringen g Deformation der 'Metallteile 1 und 2. Nach dem Verschweißen haben die Metallteile im wesentlichen dann die gleiche äußere Form, wie sie in Fig.-4 gezeigt ist. Die Metall- ' teile 2 und 1 können jedoch, wenn es gewünscht ist, relativ hohe_sn Feuerschweißdrücken ausgesetzt werden, so daß eine Schweißnaht entsteht, die im wesentliche^ die gleiche Dicke wie die einzelnen Metallteile hat., Die Metallteile ,1, und 2 können gemäß Fig. 5 zusammengepresst werden, so daß die-resultierende Schweißnaht im wesentlichen die gleiche Dicke wie jeäes der beiden Metallteile .1 und "

2 hat. Die Sehweißnaht hat eine Schweißlinie 10, welche sich diagonal, von einer Fläche zu der anderen Fläche der Metallteile erstreckt. Eine solche Bearbeitung-des Mdtalles. f verfeinert die Formstruktur des Metalles; die Schweißnaht kann deshalb für das bloße Auge im wesentlichen unsichtbar gemacht werden. · _;

In allen nachfolgend Jfc> eschriebenen Ausführungsformen sind die in Verbindung mit denFiguren 1 bis4 beschriebenen Prinzipien angewendet. Die Metallteile werden entlang der gewünschten Schweißlinie in eine sich überlap- , pende Beziehung gebracht. Außerdem werden die Metallteile in leitenden Kontakt mindestens an den Enden der Schweiß-

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linie gebracht. Den Metallteilen wird ein Hochfrequenzstrom durch leitende Kontakte zugeführt, die nächst den Enden der Schweißlinie und nächst den Punkten vorgesehen sind, an denen die Metallteile in Kontakt gehalten werden. Diese Kontakte werden während der Zuführung dee Schweißstromes an den Metallteilen befestigt. Einer der Kontakte ist mit dem einen Anschluß einer Hochfrequenzquelle verbunden. Der andere Kontakt ist mit dem anderen Anschluß der Hochfrequenzquelle über einen Nahleiter verbunden, welcher entlang der gewünschten Schweißlinie läuft und sich in unmittelbarer Nähe dieser Schweißlinie erstreckt. Der Nahleiter ist jedoch von den Metallteilen und der Schweißlinie isoliert. Die Kontakte und der Nahleiter sind so an die Stromquelle angeschlossen, daß die Stromrichtung in den Metallteilen in jedem Fall entgegengesetzt zu der Stromrichtung in dem Nahleiter ist. Auch die Frequenz des Stromes ist so gewählt, daß die Eindringtiefe größer als die Dicke des Metalles zwischen dem Nahleiter und demjenigen Metallteil ist, welches entfernter von dem Nahleiter ist. Außerdem muß die Frequenz hoch genug sein, so daß das durch die Kontakte berührte Metall und das Metall an den Kontaktpunkten zwischen den Metallteilen selbst nicht überhitzt, d. h. geschmolzen wird. Dagegen soll das Metall, das sich an der Schmelzlinie befindet, während der Zeit, in der der Strom den Metallteilen zugeführt wird, die Feuerschmelztemperatur erreichen. Die Stromstärke und die Zeit, in der der Strom auf die Metallteile einwirken kann, sind ebenfalls so gewählt, daß das Metall entlang der Schmelzlinie die Feuerschinelztemperatur erreicht. Wenn die Temperatur erreicht ist, so werden die Metallteile entlang der ganzen Linie zusammengedrückt. Die Frequenz soll vorzugsweise so gewählt sein, daß die Eindringtiefe die kombinierte Dicke aus den Metallteilen nicht übe'r-

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schreitet. Wenn es gewünscht ist, kann eine Vielzahl von Kontakten statt einzelner Kontakte verwendet werden^ um den Metallteilen Strom zuzuführen.

Wenn es gewünscht ist, kann eine sich diagonal erstreckende Schweißlinie durch die Verwendung von angeschärften Kanten an den Metallteilen 1 und 2 hergestellt werden, wie bei 11 in fig.".6- angedeutet istv Die Frequenz muß dabei so gewählt werden, daß die Stromverteilung im wesentlichen gleich der ist, die in Pig. 6 durch die gestrichelten Linien angedeutet ist. In diesem Falle muß die Eindringtiefe nicht die Dicke des Metallteiles 1 überschreiten; (| sie sollte aber größer sein als die Dicke des Bereiches des Metailteiles 1, welcher unterhalb des Hahleiters 7 liegt, so daß der Strom in das Metallteil 2 eindringen kann.-Mit anderen Worten bedeutet das, daß die Eindring-; tiefe so gewählt ist, daß sie größer ist als die Dicke des sich zwischen dem Nahleiter und dem darunterliegenden Metallteil 2 befindlichen Metallschicht.

In den Figuren 1 bis 6 ist die Erfindung auf Metallteile angewendet, welche rechteckige oder angeschärfte Kanten haben. Das Prinzip der Erfindung ist jedoch auch auf das Zusammenschweißen von Metallteilen.anwendbar, welche verschiedene Konfigurationen haben. Beispielsweise kann die - " Erfindung dazu verwendet werden, (siehe Fig. 7), um ein Metallteil 13 mit einer rechteckigen Kante an ein Metallteil 14 anzuschweißen, welches eine nach unten umgefaltete Kante 16 aufweist. Bei einer solchen Kombination kann die Faquenz so gewählt werden, daß die Eindringtiefe grosser als die Dicke des Metallteiles 15 jedoch geringer als die kombinierte Dicke der Metallteile 13 und H ist. Dadurch ist die Stromverteilung so, wie sie durch die gestrichelten Linien 15 angedeutet ist. Alternativ dazu kann die Frequenz aber auch so gewählt werden, daß die

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Bindringtiefe größer als die kombinierte Dicke der Metallteile 13 und 14 ist, wodurch der Strom in den umgefalteten Kantenbereich 16 eindringt, wie es in Pig. 9 illustriert ist. Bei einer Stromverteilung, wie sie in Mg. 7 gezeigt ist, führt das Zusammenschweißen der Metallteile zu einer endgültigen Form, wie sie in Pig. 8 gezeigt ist. Wenn a"ber eine Stromverteilung gewählt wird, wie sie in Pig. 9 gezeigt ist, so wird auch die umgefaltete Kante 16 an den Hauptkörper des Metallteiles 14 zur gleichen 2bit angeschweißt, in der die Metallteile 13 und 14 miteinander verschweißt werden. Die Pig. 10 zeigt das Zusammenschweißen eines Metallteiles 13 mit einer rechteckförmigen Kante und eines Metallteiles 17, welches eine nach oben umgefaltete Kante 18 aufweist.-Die gestrichelten Linien 19 deuten die Stromverteilung an, die dann auftritt, wenn eine Frequenz gewählt ist, die eine Eindringtiefe zur Folge hat, welche geringer als die kombinierte Dicke der Metallteile 13 und 17 ist. Die Frequenz sollte jedoch auch so gewählt sein, daß die Eindringtiefe größer als diejenige in Fig. 9 ist.

In Fig. 11 ist die Anwendung der Erfindung auf das Verschweißen von Teilen dargestellt, deren Kanten falznahtartig ineinandergreifen. In Fig. 11 hat das Metallteil eine Kante, welche so geformt ist, daß sie eine TJ-förm%e Ausnehmung bildet. In die TJ-förmige Ausnehmung greift die nach abwärts gerichtete Kante 21 eines Metallteiles 22.ein. Wenn der Nahleiter oberhalb der nach oben gerichteten Kante 21 angeordnet wird und wenn eine geeignete Frequenz ausgewählt wird, so kann eine Stromverteilung erzielt werden, wie sie durch die gestrichelten Linien 23 angedeutet ist.

Wie aus den Figuren 12 und 13 ersichtbar ist, kann die Erfindung auch dazu verwendet werden, um Metallteile

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miteinander zu verschweißen, die eine andere Form einer Falznaht miteinander bilden. In den Figuren 12 und J3 ist ein Metallteil 25 so g'ef ormt, - daß es eine Ausnehmung zur Aufnahme der umgebördeiten Kante 26 des Metallteiles 2? bildet. Nachdem die Kantenbereiche mechanisch in der in Fig. 12 und 13 dargestellten Weise umgebördelt und miteinander verzahnt worden sind, können sie mit einem Strom erhitzjt werden, dessen Frequenz so gewählt ist, daß er eine Eindringtiefe hat, wie sie durch die gestrichelten linien 28 in· Fig. 12 angedeutet ist. Die Eindringtiefe . g ist demnach im wesentlichen gleich der Dicke des Metall-· teiles 25 zuzüglich der Dicke des Metallteiles 27. Alternativ dazu kann die Frequenz aber auch so gewählt werden, daß eine Stromverteilung und eine,Eindringtiefe erzielt wird, wie sie durch die gestrichelten Linien. 29 in. Fig. 13 angedeutet ist. Danach ist die Eindringtiefe größer als die doppelte Dicke des Metallteiles 25 zuzüglich der Dicke des Metallteiles 27.

Das Prinzip der Erfindung kann auch gemäß Fig. 14 dazu verwendet werden, um zwei Metallteile 30 und 31 mit einem dritten Metallteil oder einer Verbindungsplatte 32 zu verschweißen. Bei der in Fig. 14 dargestellten Ausfüh- f rungsform ist beabsichtigt, zunächst das Metallteil 30 mit der Platte 32 zu verschweißen, wobei eine Stromverteilung vorgesehen ist, die durch die gestrichelten . Linien 33 angedeutet ist. Danach soll das Metallteil 51 mit der Platte 32 verschweißt werden, wobei eine Stromverteilung vorgesehen ist, wie sie durch die gestrichelten Linien 34 angedeutet ist. Wie jedoch später noch in Verbindung mit Fig. 23 beschrieben wird, können beide Stromverteilungen-gleichzeitig zum Verschweißen der Platte 32 erzeugt werden.

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Das Prinzip der Erfindung kann auch dazu verwendet werden, um zwei Planschteile 35 und 36, wie sie in Pig. 15 dargestellt sind, miteinander zu verschweißen. Die Planschteile 35 und 36 können "beispielsweise von den umgeflanschten Kanten eines einzigen Streifens oder von den umgeflanschten Kanten zweier m iteinander zu einem Tank zu verbindender Teile gebildet sein. Der Tank kann beispielsweise rechteckig gestaltet sein. Die Frequenz wird in diesem Pail vorzugsweise so gewählt, daß eine Stromverteilung auftritt, wie sie durch die gestrichelten Linien 37 in Pig. 15 angedeutet ist.

Wie aus Pig. 16 hervorgeht, kann die Erfindung auch dazu verwendet werden, um gleichzeitig drei separate Metallteile 38, 39 und 40 miteinander zu' verbinden. Die Frequenz wird dabei so gewählt, daß eine Stromverteilung auftritt, welche durch die gestrichelten Linien

41 in Pig. 16 angedeutet ist. Die Eindringtiefe ist in diesem Pail größer als die kombinierte Dicke der Metallteile 38 und 39; sie ist jedoch geringer als die kombinierte Dicke aller drei Metallteile 38, 39 und 40.

Gemäß Pig. 17 läßt sich das Prinzip der Erfindung auch dazu verwenden, um die Kantenfläche eines Metallteiles

42 an die Seitenfläche eines Metallteiles 43 anzuschweißen. Die Frequenz ist in diesem Fall so gewählt, daß die Eindringtiefe größer als die Dicke des Metallteiles 43 ist. Insbesondere ist es zweckmäßig, die Frequenz so zu wählen, daß eine Stromverteilung auftritt, wie sie durch die gestrichelten Linien 44 in Fig· 17 angedeutet ist.

In der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Anordnung ist bemerkenswert, daß die Kontakte 3 und 6 sich an

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der -unteren Fläche des Metallteiles 2 befinden. Sie befinden sich also an derjenigen Fläche der beiden Metallteile, die am weitesten von dem Hahleiter 7 entfernt ist. Wenn die Kontakte 3 und 6 an der oberen Fläche des Metallteiles 1 angeordnet werden, in diesem Fall befinden sie sich an der Fläche, die dem.Nahleiter 7 am nächsten liegt, so ist es möglich, daß zu wenig Strom an den Enden der Fläche des Metallteiles 2, die mit dem Metallteil 1 zu verschweißen ist, fließt, um die gewünschte Schweißtemperatur an den erwähnten Enden dieser Fläche während der Zeit zu erzeugen, in der die übrige Fläche die Schweißtemperatur erreicht»· Dementsprechend ist die Verschweißung an den Enden der Metallteile, wenn sie überhaupt erfolgt, von geringerer Qualität als an den anderen Stellen der Metallteile. Dadurch jedoch, daß die Kontakte 3 und 6 ■ in der in Fig. 1 dargestellten Weise angeordnet sind, muß der Strom durch die Enden des Metallteiles 2 fließen. Wenn die Kontakte 3 und 6 an den Seitenfcantenflächen des Metallteiles 2 vorgesehen werden, so würde die gewünschte Erhitzung an den Enden des Metallteiles 2 auch auftreten? jedoch sollte der Strom zur Erzielung einer schnellen Erhitzung auf die Schmelztemperatur eine Stromstärke haben, welche die Verwendung von, Kontakten mit einem bestimmten Kontaktierungsbereich erforderlich macht. Dieser Kontaktierungsbereich sollte die Form eines Kreises haben, dessen Durchmesser etwa 0,6 cm (1/4 Zoll) oder größer ist. Da die Erfindung in erster Linie dazu anwendbar ist, relativ dünne Metallbleche miteinander zu verschweißen, die beispielsweise eine Dicke von 0,38 mm (0,015 Zoll) oder weniger haben, ist es nicht möglich, den gewünschten Kontaktbereich zwischen den Kontakten und den Seitenkantenflachen des Metallteiles 2 einzuhalten, wenn die Dicke des Metallteiles 2 geringer als etwa 0,6 mm (1/4 Zoll) ist. Wenn das von' dein Nahleiter am weitesten entfernte

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Metallteil jedoch eine genügende Dicke hat, so versteht es sich, daß die Kontakte an den Seitenkantenflachen dieses Metallteiles vorgesehen werden können, statt sie an der unteren Fläche dieses Metallteiles anzubringen, wie es in den Figuren 1 und 3 dargestellt ist.

Wenn das untere Metallteil langer als das obere Metallteil ist, so können die Kontakte auch auf andere Bereiche des unteren Metallteiles als auf diejenige Fläche des unteren Metallteiles aufgesetzt werden, welche von dem Nahleiter am entferntesten ist. Es versteht sich, daß die Ausdrücke "unterster" und "oberster" in der vorliegenden Beschreibung nur relativ sind und der Einfachheit halber zur Erklärung der Erfindung verwendet werden. Der bisher verwendete Ausdruck "unteres Metallteil" betrifft dasjenige Metallteil, das von dem Nahleiter 7 am entferntesten ist. Der Ausdruck "oberes Metallteil" betrifft dasjenige Metallteil, welches dem Nahleiter 7 am nächsten liegt.

Die Fig. 18 illustriert teilweise schematisch die Anwendung der Erfindung auf das Verschweißen eines Metallteiles 45 mit einem Metallteil 46. Das Metallteil 45 ist länger als das Metallteil 46. Die Fig. 18 läßt erkennen, daß die Kontakte 3 und 6 auf die obere Fläche des unteren Teiles 45 aufgesetzt sind. Der Flächenbereich des Metallteiles 45, der sich über die Enden des Metallteiles 46 hinaus erstreckt, ist groß genug, um Kontakte 3 und 6 mit einer Größe zu tragen, die ausreicht, um dem Metallteil 45 den Schweißstrom zuzuführen.

Wenn es gewünscht ist, eine Schweißnaht zu erzeugen, die sich nicht von einem Ende zu dem anderen Ende der Metallteile erstreckt, so können die Kontakte auf eine Fläche

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des unteren Metallteiles aufgesetzt werden. Es wird nun Bezug genommen.auf Pig. 19w Wenn es gewünscht ist, eine gleichförmige Schweißnaht zu erzeugen, welöhe sich etwa von dem mit der Bezugszahl 47 "bezeichneten Punkt bis zu etwa dem mit der Bezugszahl 48 bezeichneten Punkt zwischen zwei Metallteilen 49 "und 50 erstreckt, so können die Eontakte 3 und 6 auf die untere Fläche des Metall-teiles 49 aufgesetzt werden. Die Stromverteilung kann dabei so gewählt werden, daß sie-eine Form hat,, wie sie·- durch, die gestrichelten Linien 51 angedeutet ist«

Wie bereits oben ausgeführt wurde, hängt die Eindringtiefe bei einem vorgegebenem Material von der Frequenz des verwendeten Stromes ab. Die Eindringtiefe bleibt die gleiche, unabhängig davon, ob ein Nahleiter verwendet ist oder nicht. Wird jedoch ein Nahleiter vorgesehen, so verändert sich die relative Breite des Stromweges und die Stromverteilung innerhalb des durch die Eindringtiefe definierten Bereiches. Der Nahleiter begrenzt den Strom nicht nur auf einen schmalen Stromweg, sondern er erhöht auch die relative Konzentration in dem Metallbereieh, der sich invder Nähe des Nahleiters befindet. Im allgemeinen wird ein linearer Nahleiter verwendet, weicher zur Erzeugung einer Schweißnaht beiträgt, die sich entlang einer geraden Linie erstreckt. Es kann aber auch, ein gekrümmter oder ein gebogener Nahleiter verwendet werden, der einen nicht-geraden Stromweg zur Folge hat. Außerdem kann die Stromverteilung entlang des unter dem Nahleiter liegenden Strömweges dadurch variiert werden, daß man dan Abstand des Nahleiters in Bezug auf das Metall unterschiedlich wählt. Ein größerer Abstand führt zu einer geringeren Stromkonzehtration. Es kann aber auch die Form des Nahleiters selbst variiert werden.

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Fig. 20 illustriert die Anwendung eines Nahleiters, welcher sich dort in seinen Abmessungen erweitert, wo die Enden der Metallteile 1 und 2 liegen. Dadurch wird die Stromkonzentration an diesen Enden reduziert. Wie bereits oben ausgeführt wurde, hat die Verwendung von Kontakten, welche auf die untere Fläche des Metallteiles 2 aufgesetzt sind, zur Folge, daß der Strom durch das Metallteil 2 an den Enden desselben fließt. Da außerhalb der Enden kein Metall mehr ist, kan in einigen Fällen bei den Metallteilen 1 und 2 die Tendenz vorliegen, sich an diesen Enden während' der Zeit zu erhitzen, die erforderlich ist, damit der übrige Teil die gewünschte Schweißtemperatur erreicht. Um die Konzentration des Stromes an diesen Enden zu reduzieren, ist der Nahleiter 7a mit zwei erweiterten Bereichen 52 und 53 versehen,' welche zu einer Verbreiterung des Stromweges führen. Das hat zur Folge, daß in den darunterliegenden Metallbereichen eine Reduzierung der Stromkonzentration und der Erwärmung auftritt. In Pig. 21 (zu vergleichen mit Fig. 4) ist der Einfluss der erweiterten Bereiche 52 und 53 auf die Stromverteilung dargestellt. Die Stromverteilung unterhalb des erweitereten Bereiches 53 ist durch die gestrichelten Linien 54 angedeutet. Wie man aus Pig. 21 ersehen kann, ist der Strom unterhalb des erweiterten Bereiches 53 weniger stark konzentriert und über eine größere Fläche verteilt. Dementsprechend erfolgt auch die Erwärmung unterhalb des erweiterten Bereiches 53 langsamer.

Wenn es gewünscht 1st, den Strom näher an den Kantenfläohen des Metallteiles 1 zu konzentrieren und den Strom in dem Metallteil 2 zu vergrößern, so kann der Nahleiter 7 In Bezug auf das Metallteil 1 in der in Fig. 22 dargestellten Weise angeordnet werden.

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Mit einem so angeordneten Nahleiter wird der Strom an der Kantenfläche 55 des Metallteiles 1 vergrößert. Der Strom in dem Metallteil 2 wird ebenfalls vergrößert und sein Weg verschiebt sich im Vergleich zu dem in Hg. 4 dargestellten Stromweg nach rechts. Eine solche Anordnung ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn zwei Stahlteile miteinander verschweißt werden sollen. Die Frequenz ist dabei so zu wählen, daß die Eindringtiefe unterhalb des Curie-Punktes des Stahles geringer als die Dicke des Metallteiles 1 ist. Bei einer solchen Frequenz würde das

Metallteil 1 erst erhitzt werden, wenn es sich zwischen -

dem Nahleiter 7 und dem Metallteil 2 befindet. Der Strom " würde so lange nicht bis zu dem Metallteil 2 vordringen, bis das Metallteil 1 auf den Curie-Punkt erhitzt ist.

Erst wenn die Temperatur des Metallteiles 1 den Curie- Punkt'erreicht, durchdringt der Strom das Metallteil 2.

Eine derartige Anordnung des Nahleiters 7 in Bezug auf die miteinander zu verbindenden Metallteile hat auch den Vor-, teil, daß die Metallteile durch Feuerschweißen miteinan- " der verbunden werden können, ohne daß der Nahleiter 7 bewegt wird,- Wie man aus Fig. 22 ersehen kann, liegen die Metallteile 1 und 2 auf einem Amboß 56 auf, welcher entweder aus leitendem oder aus nicht leitendem Material |

bestehen kann. Die Metallteile 1 und 2 können während des Erhitzens durch einen Schmiedehammer 57 zusammengepresst werden, welcher in Richtung des Pfeiles 58 mit Hilfe von herkömmliehen Mitteln gedrückt wird. TJra£u verhindern, daß der Strom durch den Schmiedehammer 57 fließt, iet dieser aus einem nicht leitenden Material hergestellt. Die mit der in Fig. 22 dargestellten Anordnung auf den Schmiedehammer 57 ausgeübte Kraft braucht beim Erhitzen nur so groß zu sein, daß die Metallteile 1 und 2 aneinandergedrückt werden. Nachdem die Schweißtemperatur erreicht ist, kann die Kraft dann vergrößert werden, damit

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ein Feuerverschweißen der Metallteile 1 "und 2 eintritt. Eine andere Möglichkeit "besteht darin, daß die während des Erhitzens auf die Metallteile ausgeübte Kraft groß genug ist, um eine Feuerverschweißung zu "bewirken, wobei die Verschweißung sofort dann eintritt, wenn die Schweißtetnperatur erreicht ist. Es ist zweckmäßig, die Metallteile 1 und 2 während des Erhitzens gegeneinander zu pressen, um Verwerfungen während des Erhitzens zu "begegnen.

Um zwei separate Stromwege zu erhalten, kann der Nahleiter in der in !ig. 23 dargestellten Weise geformt sein. In Fig. 23 hat der Nahleiter 7b einen gekrümmten Querschnitt, wodurch zwei Frontbereiche 59 und 60 gebil- ' det sind, welche näher an den Metallteilen 30 und 31 liegen als die übrigen Bereiche des Nahleiters 7b. Bei einer solchen Konfiguration konzentriert sich der Strom in zwei Wegen, die durch die gestrichelten Linien 61 und 62 angedeutet sind. Auf diese Weise können die Metallteile 30 und 31 gleichzeitig mit der Platte 32 verschweißt werden.

Die Breite des Stromweges in den Metallteilen kann ferner durch die Verwendung eines magnetischen Elementes reduziert werden, da sich mindestens teilweise um den Nahleiter herum und in unmittelbarer Nähe der zu verschweißenden Metallteile erstreckt. In Fig. 24 ist der Nahleiter 7 von einem magnetischen Element 63 umgeben, das eine Ausnehmung 64 aufweist, die zur Aufnahme des Nahleiters 7 dient. Wenn das Magnetelement 63 eine niedrige Leitfähigkeit hat, kann es mit dem Nahleiter 7 in Berührung stehen. Wenn es dagegen eine hohe Leitfähigkeit hat, so sollte der Nahleiter gegen das Magnetelement 63 isoliert sein. Die Isolation kann beispielsweise von Luft oder auch von einer festen Isolationsschicht gebildet sein. Die Stirnflächen

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65 und 66 des Magnet el em ent es 63 "befinden sich dicht über den Metallteilen und in einigen lallen können Sie sogar in Kontakt mit den.Metallteilen stehen. Wenn das Magnetelement 63 beispielsweise aus einem . Isoliermaterial, beispielsweise aus einem magnetischen keramischen Material besteht, dann kann es mit den . Metallteilen in Kontakt stehen. Wenn das magnetische Element 63 außerdem aus einem solchen Material· besteht und so konstruiert ist, daß die Leitfähigkeit entlang seiner Länge gering im Vergleich zu derjenigen der zu verbindenden Metallteile ist, so können die Stirnflächen 65 und 66 die Metallteile berühren. Das Magnetelement 63 kann beispielsweise aus einem Stapel relativ dünner Blattlamellen bestehen, welche voneinander, in einer Weise isoliert sind, wie sie von !DransformatQrkernen bekannt ist. Das Material, aus dem das Magnetelement 63 hergestellt ist, weist eine Frequenzabhängigkeit auf. Magnetische Stähle sind für niedrige Frequenzen ausreichen, d. h. für Frequenzen bis zu etwa 20KHz. Bei . höheren Frequenzen sind jedoch entsprechend andere magnetische Materialien vorzuziehen, wie es beispielsweise magnetische keramische Materialien sind.

Die Fig. 25 zeigt die Kombination eines Nahleiters, eines Schmiedehammers und eines Magnetelementes. Der Nahleiter 7f welcher flexibel mit dem itet der Schaltung verbunden ist (nicht gezeigt), so daß er bewegt werden kann, ist in einem Schmiedehammer 67 eingeschlossen,-der aus einem Isoliermaterial., wie beispielsweise Keramik, besteht, welches auch bei hohen Temperaturen beständig ist. Der Schmiedehammer 67 ist wiederum von einem Magnetelement 68 umgeben, das vom gleichen Typ 1st wie das in . Flg. 24 beschriebene Magneteleraent 63. Die Druckfläche 69 des Schmiedehammers 67 erstreckt sich unterhalb

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der Stirnflächen 70 und 71 des Magnetelementes 68, so daß das erhitzte Material gedrückt werden kann, wenn der Schmiedehammer 67 abwärts bewegt wird.

Die Figuren 26 und 27 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Schweißnähten an gegenüberliegenden Kanten eines einzigen Metallstreifens, der zu einem Rohr zusammengebogen ist. Eine solche Ausführungsform ist besonders für die Herstellung von Büchsenkörpern zweckmäßig. In den angegebenen Figuren ist ein Metallstreifen 72, der bereits.die endgültige Länge hat, zu einem Zylinder oder zu einem Rohr zusammengebogen worden, dessen Kantenbereiche 73 und 74 sich überlappen. Das so geformte Rohr wird in Schweißposition auf einem Dorn 75 montiert, welcher einen leitenden Einsatz 76 aufweist. Der Einsatz 76 besteht aus einem hoch leitenden Material, wie beispielsweise Kupfer, und dient einerseits während des Schmiedeprozesses als Amboß und andererseits als Kontakteinrichtung, mit der der Strom den sich überlappenden Kanten 73 und 74 zugeführt wird. Durch den Einsatz 76 erstreckt sich eine Röhre 78, durch die eine Kühlflüssigkeit geleitet wird. Der Einsatz 76 kontaktiert den Kantenbereich 74 an seinen Enden, er kann aber auch den Kantenbereich 74 an anderen Stellen kontaktieren. Die Kantenbereiche 73 und 74 werden durch einen Schmiedehammer 79 aus nicht leitendem Material zusammengehalten, welcher ähnlich dem Schmiedehammer 69 ausgebildet ist, der in Verbindung mit Fig. 25 beschrieben wurde. Der Schmiedehammer 79 weist jedoch als Besonderheit eine sich durch ihn hindurch erstreckende Bohrung 80 auf, deren Durchmesser größer als der Durchmesser des Nahleiters 7 ist. Dadurch kann sich der Nahleiter 7 während des Zusammenschmiedens der Kantenbereiche 73

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und 74 in dem Schmiedehammer 79 "bewegen. Der Schmiedehammer 79 wird von einer Welle 81 getragen, welche in Richtung des Doppelpfeiles 82 auf und ab "bewegbar ist. Der Schmiedehammer 79 wird während des Erhitzens der Kantenbereiche 73 und 74 in Verbindung mit diesen gehalten. Die dazu erforderliche Kraft ist für den leuerschweißprozess entweder groß genug oder sie wird'erhöht, wenn die Schweißtemperatür erreicht ist.

Eine Platte 85 trägt ferner zwei Kontaktstempel 83 und! 84. Die Platte 85 ist mit den Kontaktstempeln 83 und auf und ab bewegbar. Die Platte 85 wird mit Hilfe einer Feder 86 während der Zeit nach unten gedrückt, in der der Strom den Kantenbereichen 73 und 74 zugeführt wird. Dadurch treten die Kontaktstempel 83 und 84 in Berührung mit dem Einsatz 76 nahe an dessen Enden. Der Kahleiter 7 * wird ebenfalls von der Platte 85 getragen und mit dieser bewegt. Der Nahleiter 7 ist röhrenförmig. Durch seinen Innenraum kann Kühlflüssigkeit geleitet werden, welche weiter durch den .Kontaktstempel 73 geführt wird. Dadurch wird ein Leitkontakt mit dem Kontaktstempel 83 hergestellt. Außerdem wird der Kontaktstempel 83 auf diese Weisegekühlt. Der Kontaktstempel 84 weist eine Röhre auf, durch die ebenfalls Kühlflüssigkeit geleitet wird. Auf.diese Weise kann der Kontaktstempel 84 ebenfalls gekühlt werden. - .

Der Bearbeitungsvorgang ist nun folgenders Die Platte und mit ihr die Kontakt stempel 83 und 84", der Nahleiter und der Hammer 79 werden zunächst angehoben, um den zusammengebogenen Streifen 72 über den Dorn 75 und unter den Hammer 79 zu schieben. Danach werden die Platte 85 und der Hammer 79 nach unten bewegt, so daß der Hammer 79 die Kantenbereiche 73 und 74 zusammenpresst. Ferner

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werden dabei die Kontaktstempel 83 und 84 in Kontakt mit dem Einsatz 76 gebracht. Der Nahleiter 7 und der Kontaktstempel 84 v/erden mit einer Hochfrequenzquelle verbunden. Wenn der Schmiedehammer 79 und die Kontaktstempel 83 und 84 in der beschriebenen Position sind, so wird dem Kontaktstempel 84 und dem Nahleiter 7 eine bestimmte Zeitlang ein Hochfrequenzstrom zugeführt. Die Zeit ist so gewählt, daß sich die Stirnflächen der Endbereiche 73 und 74 entlang der ganzen Länge der Endbereiche 73 und 74 auf die Feuerschweißtemperatur erwärmen. Wenn die gewünschte Feuerschweißteraperatur erreicht ist, so wird die auf die Welle 81 ausgeübt Kraft entweder beibehalten oder sie wird erhöht, um.eine Feuerverschweißung der Endbereiche 73 und 74 entlang ihrer gesamten Länge zu erreichen. Danach werden der Schmiedehammer 79, der Kahleiter 7 und die Kontaktstempel 83 und wieder angehoben, so daß das zusammengeschweißte Rohr entfernt werden kann.

Solange wie zwischen den Metallteilen 1 und 2 (Fig. 1) an den Enden der Schweißlinie Kontakt besteht, ist es vom elektrischen Standpunkt unnötig, daß zwischen den Enden ebenfalls ein Kontakt besteht. Obwohl zwischen den Enden der Schweißlinie ein Kontakt bestehen kann und obowhl den Metallteilen über ihre gesarate Länge Strom zugeführt werden kann, wie es in Fig. 26 dargestellt ist, ist es ungeachtet dessen lediglich notwendig, die Metallteile an den Enden der Schweißlinie in Kontakt zu halten und den Strom an den Enden der Schweißlinie zuzuführen. In Fig. 28 ist schematisch dargestellt, wie die Metallteile nur an den Enden der Schweißlinie zusammengehalten werden. Dabei sind die Kontaktpunkte zur Stromzuführung nur an den Enden der Metaliteile vorgesehen. In Fig.

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werden die Metallteile 1 und. 2 an ihren Enden mit Hilfe von zwei Stempeln 88und 89 und zwei nach oben stehenden Vorsprüngen 90 und 91 eines leitenden Amboßes 92 zusammengedrückt« Die nach oben stehenden Vorsprünge 90 und 91 entsprechend den Kontakten 6 und 3 in Fig. 1. Der Strom wird dem einen Ende des Amboßes 92 und damit- dem nach oben stehenden Vorsprung 91 mit Hilfe eines Leiters 95 zugeführt, welcher leitend-mit dem gegenüberliegenden Ende des Amboßes 92 verbunden ist. In Pig. 28 ist bemerkenswert, d.aß die Metallteile: .1 und 2 nur an den Enden zusammengehalten werden. Die Enden befinden sich zwischen dem Stempel 88 und dem Vorsprung 99 bzw. zwischen dem Stempel 89 und dem Vorsprung 91. Da die Metallteile 1 und 2 nicht an den zwischen ihren Enden liegenden Bereichen zusammengehalten werden, können sie dort entweder in Kontakt mit ein-* ander sein oder nicht. .

29 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der Vorrichtung nach Pig. 28, in welcher die Metallteile durch Stempel 88 und 89 sowie durch Yorsprünge 90a und 91a nur an ihren Enden zusammengehalten werden. Die Vorsprünge 90a und 91a befinden sich auf separaten.Halterungen 94 und'95. Perner ist die Stromzuführung für die Metallteile | 1 und 2 modifiziert. Die Modifikation besteht darin, daß hier zwei miteinander fluchtende Nahleiter verwendet sind. Der Leiter 96 ist mit dem einen Anschluß der Hochfrequenzquelle verbunden und erstreckt sich entlang und in unmittelbarer Hahe'der oberen Pläche des Metallteiles 1. Perner führt der Leiter 96 zu der Halterung 95. Der Leiter 96 bildet dadurch einen ersten Stehleiter. 97. Der .Leiter 98 . ist mit dem anderen Anschluß der Hochfrequenzquelle verbunden» Er erstreckt sich in ähnlicher Weise in tmmittelbarer Hähe der oberen Pläche des Metaliteiles 1 und führt schließlich zu der anderen Halterung 94« Dadurch bildet der Leiter 98 einen zweiten Hahleiter 99, Die "

beiden Fahleiter 97 iJnd 99 arbeiten in der gleichen

Weise wie der einzelne Nahleiter 7. Aus der Konfiguration ergibt sich jedoch, daß die Maximalspannung zwischen den Nahleitern 97 und 99 und der Oberfläche des Metallteiles 1 geringer ist als die Maximalspannung zwischen dem Nahleiter 7 und der Oberfläche des Metallteils 1. Die Maximalspannung beträgt etwa die Hälfte des Wertes, der bei Verwendung eines einzelnen Nahleiters auftritt. Bei Verwendung der in Pig. 29 dargestellten Anordnung ist deshalb die Möglichkeit der Ausbildung eines Lichtbogens zwischen dem Nahleiter und dem W Metallteil 1 reduziert. Aus diesem Grunde kann auch der Abstand zwischen den Nalrleitern 97 und 99 und dem Metallteil 1 im Vergleich zu dem Abstand des Nahleiters 7 und dem Metallteil 1 verringert werden.

Statt die Metallteile 1 und 2 nur an einzelnen Punkten an den Enden der gewünschten Schweißlinie zu kontaktieren, können die Metallteile auch an ihren Enden mit einer Vielzahl von Kontaktpunkten versehen werden. Wie in Pig. 30 gez'eigt ist, können die Metallteile 1 und 2 durch hoch leitende Kontaktstempel 100 und 101 kontaktiert werden. Diese hoch leitenden Kontaktstempel 100 und 101 m können beispielsweise aus Kupfer bestehen. Sie sind an ihren gegenüberliegenden Enden parallel geschaltet und erstrecken sich über die gesamte Länge der Metallteile 1 und 2 in Richtung der gewünschten Schweißlinie.'Wie man aus Pig. 30 ersehen kann, sind die gegen den Betrach-· ter gerichteten Enden der Kontaktstempel 100 und 101 leitend miteinander sowie mit- dem Nahleiter 7 verbunden. Die von dem Betrachter entfernt liegenden Enden der Kontaktstempel 100 und 101 Bind dagegen leitend miteinander und mit einem Anschluß der Hochfrequenzquelle verbunden. Der durch die Kontaktstempel 100 und 101 fließende Strom hat dadurch die gleiche Richtung. Diese Stromrichtung ist

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jedoch entgegengesetzt zu der Kiehtung des durch den Nah- * leiter 7 fließenden Stromes. Der Weg des Stromes von den Kontaktstempein 100 und 101 durch die Metallteile 1 und' 2 ist durch die gestrichelten Linien 102- und 103 angedeutet.

Der Nahleiter 7 "befindet sich in einem Schmiedehammer 104, dessen Konstruktion derjenigen in,!Pig. 25 entspricht. Das Metallteil 2 wird von einem Amboß 105 getragen, welcher vorzugsweise- aus einem Isoliermaterial oder aus einem niedrig leitenden Material besteht. Der Kantaktstempel 100 ist auf und ab bewegbar, wie es der Doppelpfeil zeigt. Der Kontaktstempel 100 wird mit Hilfe herkömmlieher Mittel (nicht gezeigt) in Aufwärtsrichtung vorgespannt, so daß der Leitkontakt mit dem Metallteil 1 aufrechterhalten wird. Wenn jedoch der Schmiedehammer 104-nach unten bewegt wird, um auf die Metallteile 1 und 2 zu drücken, so/wird der Kontakt stempel. 100 auch nach unten bewegt, damit sich das Metallteil 1 nach unten bewegen kann.

Die Fig. 31 zeigt eine modifizierte Ausfuhrungsform der in Pig» 30 dargestelltenVorrichtung, welche zweckmäßig für den Fall ist, daß die Metallteile 1 und 2 nach dem Erhitzen in eine gesonderte Position zum Feuerverschmieden bewegt werden. In Fig. 31 werden die Metallteile 1 und 2 durch eine U-förmigeUnterlage 107 gehalten. Sie werden durch zwei Stempel 108 und 109 auf die U-förmige Unterlage 107 gedrückt. Die Unterlage 107 kann aus einem leitenden Material, wie beispielsweise Kupfer bestehen, während die Stempel 108 und 109 in diesem Fall aus einem Isoliermaterial hergestellt sind, obwohl sie ebenfalls aus einem leitenden Material bestehen könnten. Wenn umgekehrt die Stempel 108 und 109 aus einem leitenden Material bestehen, so kann die Unterlage 107 aus einem Isoliermaterial anstatt aus einem leitenden Material hergestellt sein»

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Die Unterlage 107 "besteht aus leitendem Material. Sie ist mit der Hochfrequenzquelle und dem Nahleiter 7 in der gleichen Weise verbunden, wie der Einsatz 76 (beschrieben im Zusammenhang mit den Figuren 26 und 27). Aus Fig. 31 geht hervor, daß das dem Beschauer nächstliegende Ende mit dem Nahleiter 7 verbunden ist und daß das γοη dem Beschauer entfernt liegende Ende mit einem Anschluß der Hochfrequenzquelle verbunden ist. Die Unterlage 107 wirkt insofern, als der Strom den Metallteilen 1 und 2 zugeführt wird, in der gleichen Weise wie die Stempel 100 und 101, die im Zusammenhan-g mit Fig. 30 beschrieben wurden.

Wenn die Stempel 108 und 109 aus leitendem Material hergestellt sind, so können sie mit der Stromquelle und dem Nahleiter in der gleichen Weise verbunden werden, wie die Stempel 100 und 101 in Fig. 30. Wenn zwischen dem Nahleiter und den Stempeln 108 und 109 und nächst den Metallteilen 1 und 2 jedoch kein magnetisches Material ist, so sollte der Zwischenraum der in der Nähe des Nahleiters 7 liegenden Stirnflächen der Stempel 108 und und dem Nahleiter 7 mindestens 5 mal so groß sein wie der Abstand zwischen dem Nahleiter 7 und dem Metallteil 1, um den in den beiden Stempeln 108 und 109 fließenden Strom zu reduzieren. Die Stempel 108 und 109 können auch dazu verwendet werden, um den Metallteilen 1 und Strom zuzuführen. Auch die Unterlagen 107 kann dazu verwendet werden, um den Metallteilen 1 und 2 Strom zuzuführen. Normalerweise werden jedoch nur die Stempel und 109 oder die Unterlage 107 dazu verwendet, um den Metallteilen 1 und 2 Strom zuzuführen. Der Strom kann den Metallteilen 1 und 2 jedoch auch gleichzeitig über die Stempel 108 und 109 und die Unterlage 107 zugeführt werden.

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Beim Betrieb def in Fig. 31 dargesteilten Anordnung fließt der Strom von den .Stempeln 108 und 109 oder von der Unterlage'TO7 in die Metallteile 1 und 2 unterhalb des Uahleiters 7» Weiter fließt der Strom an den gegenüberliegenden Enden der Metallteile 1 und 2 in die Stempel 108 und 109 oder in die Unterlage 107» dann in den Nahleiter 7 und in entgegengesetzter Richtung durch diesen.hindurch, zurück in die Hoehfrequenzquelle.

. 32 demonstriert die Anwendung des Erfindungsprinzips auf das Zusammenschweißen von gekrümmten Metallteilen 110 und 111, welche auf einer leitenden Unterlage aufliegen. Die leitende Unterlage 112 hat eine gekrümmte Oberfläche 113, welche der Kurvenform der Metallteile und 111 angepasst ist. Ein Haiti ei t er 114 ist in ähnlicher Weise gekrümmt, so daß er in seinem Verlauf der Oberfläche des Metallteiles 110 folgt. Die Leiter 115 und ΐίβ sind mit den Anschlüssen einer Hochfrequenzquelle verbunden. Zwischen den Metallteilen 110 und -111 wird in der gleichen Weise eine Schweißnaht erzeugt, wie zuvor beschrieben wurde.

Die Figuren 33 und 34 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, welche es ermöglicht, daß die Metallteile feuerverschweißt werden, ohne daß der Hahleiter oder die Metallteile nach dem Erreichen der Schweißtemperatur bewegt werden müssen. Obwohl der Schmiedehammer aus Isoliermaterial hergestellt werden kann, ermöglichen die Ausführungsformen gemäß Big« 33 und 34 auch die Verwendung eines Schmiedehammers aus Metall» In diesen Figuren werden die Metallteile 1 und. 2 von einer Unterlage 117 getragen, weiche aus leitendem Material, wie beispielsweise Kupfer hergestellt sein kana.« Dif Metallteile 1 und 2-werden mit Hilfe herkömmlicher Mittel (nicht gezeigt) wnd -diaroii einen öchraiedeliaxamer 130 aus Isolisrroaterial in ihren

gezogen.

Schweißpositionen gehalten. Das linke Ende der Unterlage

117 ist mit einem Anschluß einer Hochfrequenzquelle verbunden und führt den Metallteilen 1 und 2 in der gleichen Weise Strom zu, wie es für den Einsatz 76 im Zusammenhang mit Fig. 26 beschrieben worden ist. Oberhalb der Metallteile 1 und 2 sind zwei Nahleiter 118 und 119 angeordnet, welche mit ihren linken Enden mit dem anderen Anschluß der Hochfrequenzquelle und mit ihren rechten Enden mit einem Block 120 verbunden sind. Der Block 120 ist entweder !Teil der Unterlage 117 oder er ist leitend an dieser befestigt. Durch die Verwendung der beiden Nahleiter

118 und 119 ist die Stromverteilung so, wie sie durch die gestrichelten Linien 121 in Pig. 34 angedeutet ist. Durch die Verwendung der beiden Nahleiter und durch die in Pig. 33 und 34 dargestellte Anordnung der Nahleiter

kann ein Schmiedehammer 122 aus Metall zwischen den Nahleitern hindurehgeführt werden. Mit dem Schmiedehammer 122 können die Metallteile 1 und 2 feuerverschweißt werden, nachdem sie auf die Schweißtemperatur erhitzt worden sind. Wenn der Schmiedehammer 122 aus einem leitenden Material besteht, wird er während des Erhitzens der Metallteile 1 und 2 vorzugsweise aus dem Zwischenraum zwischen den beiden Nahleitern 118 und 119 zurück-

Statt die Nahleiter 118 und 119 auf der gleichen Seite der Metallteile 1 und 2 anzuordnen, können sie auch so angeordnet werden, wie es die Figur 35 zeigt. In Pig. ist der Nahleiter 119 oberhalb der oberen Fläche des Metallteiles 2 in der Nähe der Endfläche des Metallteiles 1 angeordnet. Der Nahleiter 118 ist unterhalb der unteren Fläche des Metallteiles 1 und in der Nähe der Endfläche des Metallteiles 2 angeordnet. Die Stromverteilung ist etwa so, wie sie durch die gestrichelten Linien

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125 und 124- in Fig. 35 angedeutet ist. Wenn es gewünscht ist, können die Nahreiter 118 und 1191 noch partiell von magnetischen Elementen 125 und 126 umgeben werden, welche ähnlich dem magnetischen Element konstruiert, sind, das im Zusammenhang mit Mg. 24 beschrieben wurde.

Die "Pig. 36 zeigt eine raof if i zier te Ausführungsform der Vorrichtung nach Pig. 26 und 27. Diese modifizierte Ausführungsform kann insbesondere in Zur^^ einer Maschine zur automatischen Herstellung von Büchsenkörpern verwendet werden. In Pig. 36 trägt eine Platte 127» welche durch&wei ledern 128 und 129 nach oben gedrückt " wird, einen Schmiedehammer 130 aus isoliermaterial. Der Schmiedehammer 130 trägt seinerseits einen Nahleiter 131. Der Schmiedehammer und der Nahleiter sind in ähnlicher Weise konstruiert, wie es bereits in Zusammenhang mit den Figuren 25 und 30 beschrieben wurde. Die Platte 127 trägt außerdem zwei Kontaktstempel 132 und 133» welche in Berührung mit einer leitenden Unterlage 134 gebracht werden kennen* Me leitende Unterlage 134 ist die gleiche wie der Einsatz 76» der im Ziasaanenhang mit Fig. 26 beschrieben wurde. Die Kontaktstempel 132 und 133, die Unterlage 134 "und der Nahleiter 131 sind in herkömmlicher Weise durch Flüssigkeit gekühlt, g

Ein Stempel 135 ist mit einem Anschluß der Hochfrequenzq.uelle verbunden und fest montiert, so daß er in GHtkontakt mit dem Kontaktstempel 133 steht. Der Leiter 136 ist mit dem einen Ende des Nahleiters 131 verbunden. Das andere Ende des Leiters 136 ist mit einem Stempel 137 verbunden, der in Gleitkontakt mit dem Kontaktstempel 132 steht.

Die Platte 127 trägt außerdem eine Rolle 138, die in

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Eingriff ait einer Kurvenscheibe 139 steht. Die Kurven scheibe rotiert in der durch den Pfeil 140 angedeuteten Richtung. Wenn eich die Kurvenscheibe 139 in der dargestellten Position befindet, so übt die Platte 127 über den Schmiedehammer 130 einen Schmiededruck auf die sich überlappenden Kantenbereiche der Röhre 141 aus. Wenn die Schweißtemperatür erreicht ist, so führt der mit dem Schmiedehammer 130 übertragene Druck dazu, daß die sich überlappenden Kantenbereiche miteinander feuerverschweißt werden. Wenn sich darauf die Kurvenscheibe 139 weiter dreht, so werden die Platte 127 und die von dieser Platte getragenen Teile nach oben bewegt. Dadurch kann das zusammengeschweißte Rohr 141 nach links herausgezogen werden, wo es in Eingriff mit den Rollen 142 und 143 tritt. Die Rollen 142 und 143 bewegen das Rohr in eine andere Arbeitsposition, in der die Vorrichtung die Büchsenkörper weiter verarbeiten kann. Wenn sich die Kurvenscheibe 139 in der Position befindet, bei welcher die Platte 127 angehoben ist, wird ein vorgeformtes, unverschweißtes Rohr in die. in der Pig. 36 dargestellten Lage gebracht. Das Rohr wird dabei in Pig. 36 von rechts über die Unterlage 134 geschoben. Wenn die Kurvenscheibe 139 sich wieder in die Position bewegt hat, wo auf die sich überlappenden Kantenbereiche ein Druck ausgeübt wird, so wird den Kantenbereichen während einer bestimmten Zeit ein Strom zugeführt. Diese Zeit muß so lang sein, daß sich die Kantenbereiche auf die Feuerschweißtemperatur erhitzen können. Danach erfolgt die Schweißung in der bereits beschriebenen Weise.

Die Fig. 37 zeigt eine Ausführungsfortn der Erfindung, welche insbesondere dazu geeignet ist, um kleine röhrenförmige Teile, wie beispielsweise Büchsenkörper in mehreren Stufen herzustellen. Wie bereits früher erwähnt wurde,

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können die aich überlappenden Metallteile zunächst auf die 3chweißtemperatur erhitzt werden; darauf wird der Artikel, von dem die Metallteile ein Teil sind, in eine zweite Arbeitsstellung überführt, wo die Metallteile miteinander feuerverschweißt werden. Wenn der röhrenförmige Körper mechanisch so gebogen wird, daß seine Kantenbereiche derart ineinandergreifen, daß sie eine Falznaht gemäß den Figuren 12 und 13 bilden, so bleiben die Kantenbereiche zueinander in ihrer relativen Lage auch nach dem Erhitzen und während des Überführens aus der für das Erhitzen bestimmten Betriebsposition in die für das Verschweißen bestimmten Position,

In Fig. 37 befindet sich die Betriebeposition für das Erhitzen unterhalb eines Klemmstabes 145, der aus Isoliermaterial besteht. Der Klemm si; ab 145» der !tonleiter 149 und die Kontakte 146 und 148 sind in Bezug auf die Unterlage 147 auf und ab bewegbar« Wenn sich der Klemmstab 145» die Kontakte 146 und 148 und der Nahleiter 149 in ihrer angehobenen Position befinden, so wird ein zu einem Rohr geformter Metallstreifen mit sich überlappenden und ineinandergreifenden Kantenbereichen stufenweise von rechts über die Unterlage 147 in die Schweißposition unterhalb des Klemmstabes 145 vorgeschoben. Nachdem er in diese Position geschoben worden ist, v/erden der Klemmstab 145» die Kontakte 146 und 148 und der Nahleiter 149 in die in Fig. 37 dargestellte Position abgesenkt. I_n dieser Position fließt ein Heizstrom durch die sich überlappenden Kantenbereiche über folgenden Weg: Von dem Kontakt 146 durch die leitende Unterlage 147» durch die Metallteile, wieder in die leitende Unterlage 147» durch den Kontakt 148 in den Uahleiter 149. Der Klemmstab 145 drückt fest gegen die sich Überlappenden Kantenbereiche, wodurch ein Verwerfen der Kantenbereiohe vermieden wird.

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laohdem der Strom eine Zeitlang durch die sich überlappenden Kantenbereiche geflossen ist, erreichen ; diese die Schmelztemperatur. Per Klemmetab 145, die Kontakte I46 und 148 und der Nahleiter 149 werden darauf angehoben, damit das Rohr mit den erhitzten, sich überlappenden Kantenbereichen in die Verschweißposition unterhalb des Schmiedehammers 150 bewegt werden kann. In dieser Position liegen die erhitzten, sich überlappenden Kantenbereiche auf einer Amboßplatte 151 auf, die von einer Unterlage 147 getragen wird« Wenn •β gewünscht ist, kann dl» Amboßplatte 151 erhitzt werden, so daß die Abkühlung der eich überlappenden Kantenbereioae vermindert wird· In der Sohweißposition wird der Schmiedehammer 15Q abgesenkt und drückt dabei auf die erhitzten, sich überlappenden lantamberelohe mit einer Kraft, die 211 einen ftuerv»rechweißen der Kantenbereiche führt· . -

Danach wird der Schmiedehammer 150 wieder angehoben und v das verschweißte Rohr wird in Pig. 37 in eine Position nach links bewegt, wo es von der Unterlage 147 entfernt J; werden kann und/oder wo es durch die Vorrichtung weiter bearbeitet werden kann. Es soll an dieser Stelle bemerkt werden, daß bei einer geeigneten Wahl der Erhitzungszeit ein Rohr in der ersten Position erhitzt werden kann, während ein anderes Rohr in der zweiten Position verschweißt wird, so daß die Rohre der Schweißvorrichtung in zyklischer . Weise mit einem hohen Durchsatz zugeführt und entnommen werden können.

Anstatt die Metallteile nach dem Erhitzen auf die Schweiß- ;

temperatur in eine separate Position zu überführen und ,

sie dort miteinander feuerzuverschweißen, können die üe- ' .'

tallteile auoh miteinander verochweißt werden, wenn ai* . .<'

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τοπ der Erhitzungeeinheit entfernt worden sind« Pig. 38 zeigt eine Aueführungaforn der Erfindung! bei welcher die aus dem Metallstreifen 144 geformte Bohre an ihren erhitzten Bereichen 152 und 153 feuervereehweißt wird, nachdem die Röhre von der Unterlage 154 entfernt worden ist. Die Unterlage 154 besteht aus einem hoch leitenden Material, wie Kupfer, und trägt die Rolle 153. Der Kon-

155 ist mit einem Anschluß einer Hochfrequenzquelle verbunden und in Bezug auf die Unterlage 154 auf und ab bewegbar. Der Kontakt 155 berührt die Unterlage 154 und führt den sich überlappenden Metallteilen'in der oben beschriebenen Weise Strom zu. Die Enden der sich überlappenden Metallteile werden durch einen nach unten gedrückten Stempel 156 und durch die Rollen 152 und 153 in Kontakt gehalten, während der Strom durch die sich überlappenden Teile fließt.

Die leitende Rolle 152 wird von einem leitenden Arm 157 gehalten, welcher als Nahleiter wirkt. Der Arm 157 ist mit seinem Ende 158 mit dem anderen Anschluß derlfochfrequenzquelle verbunden.

Die Vorrichtung wird wie folgt betrieben: Zunächst werden der Kontakt 155, der Arm 157 und der Stempel 156 angehoben, damit die vorgeformte Röhre über die Unterlage 154 in die in Mg. 38 dargestellte Position geschoben ■ werden kann. Danach werden der Kontakt 155, der Arm 157 und der Stempel 156 abgesenkt und den sich überlappenden Kantenbereichen Strom zugeführt. Wenn die sich überlappenden Kantenbereiche auf die Schmelztemperatur erhitzt worden sind, wird der Strom unterbrochen. Der Stempel

156 wird angehoben und die Röhre wird in Fig. 38 nach links zwischen die beiden Rollen 152 und 153 geschoben. Wenn sich die überlappenden Kantenbereiche zwischen den Rollen und 153 hindurch bewegen, werden sie miteinander verschweißt.

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Wenn es gewünscht ist, kann eine Rolle oder können beide Rollen 152 und 153 angetrieben v/erden.

In vielen Fällen kann das Material, welches verwendet werden muß, um den sich überlappenden Metallteilen Strom zuzuführen, nicht den Temperaturen ausgesetzt werden, die die Metallteile beim Zusammenschweißen annehmen. Wenn die Metallteile beispielsweise aus Stahl bestehen und die Strom zuführenden Elemente oder die Unterlage aus einem Material, wie beispielsweise Kupfer hergestellt sind, so müssen die Strom zuführenden Elemente in der bereits früher beschriebenen Weise gekühlt werden, um ein Schmelzen der Strom zuführenden Teile zu verhindern. Dadurch ist jedoch mit dem auf die gewünschte Temperatur zu erhitzenden Metallteil ein Objekt relativ niedriger Temperatur in Kontakt. Es kann deshalb in solchen Fällen schwierig sein, das untere Metallteil in der gleichen Zeit auf die gewünschte Temperatur zu erhitzen, in der das obere Metallteil die gewünschte Schmelztemperatur erreicht. Fig. 39 zeigt Mittel zur Stromzuführung, welche es zulassen, daß die zu erhitzenden, sich überlappenden Teile nicht in direktem Kontakt mit den Strom zuführenden Mitteln sind. In Fig. 39 ist der Nahleiter der Einfachheit halber weggelassen, er würde jedoch in leitendem Kontakt mit dem Verbindungsstück 159 stehen, welches die leitenden Stäbe 160 und 161 miteinander verbindet. Die gegenüberliegenden Enden der Stäbe 160 und 161 sind gleitend durch ein Verbindungsstück 162 verbunden, welches seinerseits an einen Anschluß der Hochfrequenzquelle angeschlossen ist. Die Stäbe 160 und 161 dienen nicht nur dazu, um den sich in Form einer Falznaht 153 überlappenden Metallteilen Strom zuzuführen, sondern sie können auch als Amboß für den nachfolgenden Verschweißprozess der Falznaht 163

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verwendet werden. Während die Falznaht 163 erhitzt wird, "befindet sie sich in der in Pig. 39 dargestellten Position. Sie befindet sich also zwischen den Stäben 160 und 161. In dieser Position sind die sich in Form einer Falznaht überlappenden Metallteile nicht in direktem Kontakt mit den Stäben 160 und 161. Nachdem die sich in Form der Falznaht 163 überlappenden Metallteile auf die Schweißtemperatur erhitzt worden sind, kann die Falznaht 163 in eine andere Position überführt werden, in der sie dem Druck dnes Schmiedehammers ausgesetzt wird. Dabei werden die sich überlappenden Metallteile miteinander verschweißt. *

Bei der in Fig. 39 dargestellten Anordnung steht die Falznaht 163 beim Erhitzen nicht in Berührung mit der oberen Fläche. Obwohl der Streifen 166 - wenn er aus magnetischem Material besteht - auch in anderer Weise gehalten werden kann, ist es zweckmäßig, die Falznaht 163 in der in Fig. 39 dargestellten Position mit Hilfe des magnetischen Elementes 167 festzuhalten, das beispielsweise von einem Permanentmagneten gebildet sein kann.

Eine alternative Ausführungsform zu der in Fig. 39 dargestellten Vorrichtung zeigen die Figuren 40 und 41. Die in \ den Figuren 40 und 41 dargestellte Ausführungsform besteht im wesentlichen aus der einen Hälfte der in Fig. dargestellten Ausführungsform, wobei das Magnetelement 167 weggelassen und der Streifen 166 mit Hilfe eines Stabes 169 gegen einen leitenden Amboß 168 gedrückt ist. Nachdem die auf dem Amboß 168 aufliegende Falznaht auf die Schweißtemperatur erhitzt und der Stab 169 ange- ■ hoben worden iet, kann der Streifen 166 in eine zweite Position verschollen werden, in der er verschweißt wird.

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In dieser Schweißposition wird auf die Falznaht 163 mit Hilfe eines Schmiedehammers in der bereits früher beschriebenen Weise ein Schweißdruck ausgeübt. Dadurch werden die sich überlappenden Metallteile der Falznaht 163 miteinander verschweißt.

Die Fig. 42 demonstriert die Anwendung des in Verbindung mit Fig. 19 bereits beschriebenen Prinzips auf die Herstellung einer Reihe von untereinander verbundenen Schweißnähten zwischen einem Paar sich überlappender Metallteile. In Fig. 42 sind die sich überlappenden Metallteile 171 und 172 auf einem als Unterlage dienenden Amboß 173 montiert. Die Länge des Amboß ist größer als der Abstand zwischen dem Kontakt 174 und 175. Der Nahleiter ist mit der Bezugszahl 176 bezeichnet. Die Teile sind in der Position gezeigt, welche sie einnehmen, nachdem die Schweißnähte zwischen den Metallteilen 171 und 172 an den Stellen vorgesehen worden sind, welche den Buchstaben A und B als Bezeichnung haben.

Die in Fig. 42 dargestellte Anordnung arbeitet wie folgt: Die Kontakte 174 und 175 werden zunächst angehoben, damit die Metallteile 171 und 172 über ihre mit dem Buohetaben A bezeichnete Länge unterhalb des Nahleiters 176 und zwischen den Kontakten 174 und 175 angeordnet werden können. Das Metallteil 171 wird dann in Berührung mit den Kontakten 174 und 175 gebracht. Darauf werden die Metallteile auf die Schweißtemperatur erhitzt. Danach werden die Metallteile über die mit A bezeichnete Länge zusammengeschweißt. Das kann entweder in der Erhitzungeposition erfolgen oder aber die Metallteile 171 und 172 werden dazu nach rechts bewegt, so daß sie sich nicht mehr unterhalb dee Nahleiters 176 befinden. Wenn die Metallteile und 172 nach rechts bewegt werden, so befindet sich der

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mit B "bezeichnete Längenbereich, welcher die Längenbereiche A und O überlappt, unterhalb des Nahleiters

176 und zwischen den Kontakten 174 und 175. An dieser Stelle wird der mit B "bezeichnete Längenbereich erhitzt und in gleicher Weise verschweißt wie der mit A bezeichnete Längenbereich. Danach wird der mit C bezeichnete Längenbereich unterhalb des Efahleiters 176 und zwischen den Kontakten 174 und 175 angeordnet. Dort wird der ebenfalls erhitzt und in der gleichen Weise verschweißt wie die Längenbereiche A und B. Auf diese Weise können zwei relativ lange sich überlappende Metallteile mit einer entsprechend langen Schweißlinie ^ verschweißt werden, welche aus einer Reihe von sich überläppenden einzelnen Schweißlinien besteht..

Die Fig. 43 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, welche insbesondere dazu verwendet werden kann, um sich überlappende Kantenbereiche .von relativ langen Röhren zu verschweißen. Die in Pig. 43 dargestellte Vorrichtung weist einen als leitende Unterlage dienenden Amboß 177 auf, welche über eine Leitung 178 mit einem Anschluß der Hochfrequenzquelle verbunden !>-.%.. Der Amboß

177 trägt einen beweglichen Kontakt 179» welche i- durch eine leder 180 nach oben gedrückt wird. Dieser Kontakt kann in Berührung mit der unteren Fläche des Teiles 185 einer ä Scharnieranordnung gebracht werden, zu welcher außerdem das Teil 183 gehört. Das Scharnierteil 183 ist mit dem anderen Anschluß der Hochfrequenzquelle durch einen Leiter 184 verbunden. Das andere Scharnierteil 185 kann mit Hilfe eines Kolbens 168 einer hydraulisch oder mit Luft arbeitenden Zylinderanordnung 187 angehoben oder abgesenkt werden. Ein Streifen 188 aus einem temperaturbeständigen Isoliermaterial ist an der unteren Fläche des Teiles 185 befestigt.

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Die Scharnieranordnung ist in ihrer offenen Position gezeigt. In dieser Position kann der Metallstreifen 182 mit seinen sich überlappenden Kantenbereichen 181 und 182 zwischen den Amboß 177 und das Scharnierteil 185 eingeführt werden. Danach wird das Scharnierteil 185 abgesenkt, so daß seine Enden den Kontakt 179 berühren. Außerdem wird dabei der Isolierstreifen 188 gegen die sich überlappenden Kantenbereiche 181 und 189 gedrückt. D_ann wird dem Scharnierteil 183 und dem Amboß 177 Strom zugeführt. Dadurch werden die sich überlappenden Metallteile 181 und 182 auf die Schweißtemperatur in der bereits früher beschriebenen Weise erhitzt. Das Scharnierteil 185 wirkt als Nahleiter. Wenn die sich überlappenden Kantenbereiche 181 und 189 auf die Schweißtemperatur erhitzt sind, werden sie mit Hilfe des über ' das Scharnierteil 185 auf die ausgeübten Druckes miteinander verschweißt.

Die in den Figuren 44 und 45 dargestellte Ausführungsform hat gewisse Vorteile gegenüber den vorher beschriebenen Ausführungsformen. Die Vorteile bestehen darin, daß es bei dieser Ausführungsform möglich ist, die Strom zuführenden Mittel und den Nahleiter als einzelne Baueinheiten auszubilden. Bei solch einer Kontraktion wird der Nahleiter in einer festen Beziehung zu den Strom zuführenden Mitteln gehalten. Dadurch können Gleitkontakte *ntfallen. Außerdem können alle elektrisch leitenden Teile der Erhitzungseinheit auf der gleichen Seite der zu erhitzen den Metallteile angeordnet werden. In den Fig. 44 und 45 sind zwei leitende Stäbe 190 und 191 an ihren Enden durch zwei leitende Verbindungsstücke 192 und 193 miteinander verbunden. Das eine Ende des Nahleiters 7 ist leitend mit dem Verbindungsstück 192 und das andere Ende mit einem Anschluß der Hochfrequenzquelle verbunden. Außerdem 1st

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das Verbindungsstück 193 mit dem anderen Anschluß der Hochfrequenzquelle über den Leiter 194 verbunden. Zur Kühlung der Anordnung kann Wasser oder eine andere Kühlflüssigkeit durch die Stäbe, das Verbindungsstück, den Leiter 194 und den Nahleiter 7 geleitet werden. Ein in der Erhitzungspostfcion gezeigter Metallstreifen wird von einer Unterlage 196 getragen, welche eine Ausnehmung

197 aufweist. Dadurch steht die Halterung 196 nicht mit den zu erhitzenden Metallteilen in Kontakt. Die sich überlappenden Metallteile sind in Form einer Falznaht

198 ineinander verzahnt, λ

Die Anordnung arbeitet auf folgende Weise: Der Streifen 195 wird auf der Halterung 196 in der in den Figuren 44 und 45 dargestellten Weise angeordnet. Die Stäbe 190 und 191 werden gegen den Streifen 195 zu beiden Seiten der Falznaht 198 gedrückt. Der Strom wird den Stäben 190 und 191 und dem Nahleiter 7 zugeführt. Dadurch fließt Strom durch die sich überlappenden Metallteile in der bereits vorher beschriebenen Weise. Nachdem die sich überlappenden Metallteile auf die Schweißtemperatur erhitzt worden sind, werden die Stäbe 190 und 191 angehoben. Die Metallteile können nun auf der Unterlage 196 verschweißt werden. Sie können aber auch in eine andere Position bewegt f werden, in der sie dann verschweißt werden.

Die in den Figuren 44 und 45 dargestellte Anordnung hat weiterhin den Vorteil, daß der Strom in den sich überlappenden Metallteilen von den beiden Stäben 190 und 191 zu den Enden der Falznaht 198 fließen kann. Dadurch wird die Strorakonzentration an den Enden reduziert, wodurch eich auch die Möglichkeit verringert, daß die Enden überhitzt werden· Ein solcher Vorteil kann selbstverständlich auch mit der anderen hier zuvor beschriebe-

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nen Ausführungsform erreicht werden, bei welcher zwei Strom zuführende Kontakte an den entgegengesetzten Seiten der Enden der sich überlappenden Metallteile angeordnet sind.

Bei all den verschiedenen Ausführungsformen wird der Heizstrom normalerweise zu dem Zeitpunkt unterbrochen, wo die sich überlappenden Metallteile miteinander verschweißt werden. In einigen Fällen ist es jedoch wünschenswert ,die Erhitzung während des Verschweißens der Metallteile fortzusetzen. Auch wenn es gewünscht ist, daa verschweißte Metall mit Wärme nachzubehandeln oder anzulassen, kann den Metallteilen weiterhin Strom zugeführt werden. In diesem Pail wird eine geringere Stromstärke verwendet als in der davor liegenden Arbeitsstufe, in der die Metallteile auf die Schweißtemperatur, erhitzt werden.

Der Ausdruck Hochfrequenzsstrom soll nicht nur sinusförmige Ströme umfassen, sondern Ströme mit allen möglichen Wellenformen,' beispielsweise auch impulsförmige Ströme, welche ebenfalls die beschriebenen Effekte bewirken. Im allgemeinen werden Frequenzen von mindestens 3 KHz verwendet»' Für die meisten Anwendungszwecke 1st jedoch ein Frequenzbereich von 10 KHz bis 500 KHZ vorteilhaft.

Sie Erfindung ist auch dazu verwendbar, um Metallteile zu verschweißen, welche eine unterschiedliche Dicke haben oder aus einem verschiedenen Material bestehen.

In den oben beschriebenen Ausführungeformen der Erfindung waren die Metallteil· stationär angeordnet, während sie auf die Schweißtemperatur erhitzt wurden. Die Kanten der beiden zu versohweißenden Metallteile haben sich dabei stets überlappt. In den nachfolgend beschriebenen

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Ausführungsformen der Erfindung sind die Metallteile eben- · falls stationär angeordnet, ihre zu verschweißenden Kantenbereiche überlappen sich jedoch nicht, sondern stoßen aneinander.

Die Pig. 46 und 47 zeigen zwei Metallteile 1 und 2, welche die Enden von zwei Metallstreifen aus Stahl, Aluminium, Bronze usw. sein können. Die "beiden Metallteile 1 oder 2 können aber auch die gegenüberliegenden Kantenbereiche eines einzigen zu einer Röhre geformten Sircifens sein. Die Metallteile 1 und 2 werden von einer leitenden Unterlage 201 getragen, welche an einem Ende über einen Leiter 4 mit dem einen Anschluß einer Hochfrequenzstromquelle 5 verbunden ist. Die Unterlage 201 kann beispielsweise aus einem hochleitendem Metall, wie beispielsweise Kupfer hergestellt sein und in leitendem Kontakt mit den Metallteilen 1 "und 2 mindestens an den Enden 202 und 203 der Metallteile 1 und 2 stehen.

Das gegenüberliegende Ende der Unterlage 201 ist am Punkt 204 in leitendem Kontakt mit einem Nahleiter 7» welcher sich dicht über den Kanten der Metallteile 1 und 2 erstreckt und zu dem anderen Anschluß der Hochfrequenzquelle 5 führt. Vorzugsweise sind der Nahleiter 7_f der Leiter 4 und die Unterlage 201 innen hohl, so daß durch sie eine Kühlflüssigkeit hindurchgeführt werden kann.

In dieser Ausführungsform der Erfindung werden die Kanten der Metallteile 1 und 2 in Stoßkontakt gehalten, während Strom durch sie hindurchgeführt wird. Dabei werden die Kanten erhitzt. Wie Fig. 47 zeigt, wird auf die Metallteile 1 und 2 in Richtui^der Pfeile 205 und 206 mit Hilfe herkömmlicher Mittel (nicht gezeigt) eine Kraft ausgeübt, so daß die Kanten während dee Erhitzena in

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Kontakt gehalten werden. Derartige herkömmliche Mittel erzeugen vorzugsweise während des Erhitzens einen Schweißdruck auf die Kanten. Wenn es jedoch gewünscht ist, kann während des Erhitzens auf die Metallteile 1 und 2 auch ein geringerer Druck ausgeübt werden. Wenn die Kanten dann die Schweißtemperatur erreicht haben, so kann die auf die Metallteile 1 und 2 ausgeübte Kraft derart erhöht werden, daß die Metallteile 1 und 2 zusammenschweißen. Die Metallteile 1 und 2 werden mit Hilfe von zwei Klemrastäben 207 und 208 gegen die Unterlage 201 gedrückt. Die Klemmstäbe 207 und 208 müssen aus einem temperaturbeständigen Material hergestellt sein. Dieses Material kann entweder leitend oder nicht leitend sein. Die Unterlage 201 ist vorzugsweise mit einer sich in Längsrichtung erstreckenden Ausnehmung 209 versehen, welche verhindert, daß unterhalb der zu verschweißenden Kanten Strom fließt. Dadurch wird die Unterlage 201 nicht denjenigen hohen Temperaturen ausgesetzt, welche an den Kanten der Metallteile 1 und 2 auftreten. Außerdem läßt die Ausnehmung 209 Platz dafür, daß die Metallteile 1 und 2 beim Zusammendrücken etwas "aufquellen", wenn sie auf die Schweißtemperatur erhitzt sind.

Der Nahleiter wird so dicht wie möglich an den sich berührenden Kanten angeordnet, wobei jedoch ein notwendiger Isolationsabstand zwischen dem Nahleiter 7 und den Kanten verbleiben muß. Der an den Kanten fließende Strom hat in jedem Fall eine Richtung, die der Richtung des durch den Nahleiter 7 fließenden Stromes entgegengesetzt ist* Aus diesem Grunde müssen die Kanten und der Nahleiter voneinander isoliert sein. Die Isolation kann durch die zwischen dem Nahleiter und den Kanten befindliche Luft gebildet sein, sie kann aber auch aus einem festen Isola-

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tionsmaterial "bestehen, welches bei den verwendeten Schweißteraperaturen beständig ist. Der Abstand zwischen dem Nahleiter 7 und den Kanten wird jedoch eo gering wie möglich gehalten, um zu erreichen, daß sich der Strom an den Kanten maximal konzentriert.

Wenn der Nahleiter 7 nicht vorhanden ist oder wenn der Nahleiter nicht in sehr geringer Höhe über den Kanten gehalten wird, so konzentriert sich der Strom nicht an den Kanten der Metallteile t und 2. Statt dessen würde der Stromfluß streuen und einem Weg folgen, der durch die einzelnen Impedanzen der Teile bestimmt ist. Abhängig M

von der Anordnung des Leiters, welcher anstelle des Nahleiters 7 verwendet werden würde (dieser Leiter müßte sich von dem Kontaktpuntk 204 zur Quelle 5 erstrecken), könnte der Strom in Form eines breiten Bandes an der Oberfläche der Metallteile 1 und 2 fließen, wobei ein breiter Bereich nur wenig erhitzt werden würde. Der Strom würde nahezu vollständig an der Oberfläche der Unterlage 201 von dem Kontaktpunkt 204 zu dem Punkt fließen, an welchem der leiter 4 an der Unterlage 201 angeschlossen ist. Infolge der Verwendung des Nahleiters 7 stellen jedoch diejenigen Bereiche der Metallteile 1 und 2 den Weg mit der niedrigsten Impedanz dar, welche sich in unmittelbarer Nähe des Nahleiters 7 befinden. Wenn der Nah- " leiter in der in den Figuren 46 und 47 angedeuteten Weise angeordnet wird, so fließt der meiste Strom entlang den Kanten der Metallteile 1 und 2. Die Stromverteilung ist etwa so, wie sie durch den schattierten Bereich 210 in Pig« 47 angedeutet ist. Der von einem Anschluß der Quelle 5 kommende Strom, der über den Leiter 4 dem einen Ende der Unterlage 201 zugeführt iat, fließt zunächst in den Endfcereich der Unterlage 201, verläßt die Unterlage dann, fließt' entlang den Kanten der Metallteile 1 und 2 zu deren

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gegenüberliegenden Enden und tritt wieder in die Unterlage 201 ein. Von der Unterlage 201 fließt der Strom über den Nahleiter 7 zurück zu dem anderen Anschluß der Quelle 5· Der Stromweg wird ferner noch im einzelnen in Verbindung mit Fig. 51 beschrieben.

Es ist deshalb bemerkenswert, daß der Strom nicht weit gestreut oder nahezu vollständig an der Oberfläche der Unterlage 201 fließt; sondern der Strorafluß in der Unterlage 201 konzentriert sich im wesentlichen auf die Enden der Unterlage 201 und infolge des Einflusses des Nahleiteia 7 nahezu vollständig auf die Kanten der Metallteile 1 und 2, so daß diese a.uf die Schweißtemperatur erhitzt werden, Zv/ischen den Enden 202 und 203 der Metallteile tritf/nur äußerst geringer Stromfluß in der Unterlage 201 auf. Mit anderen Worten heißt das, daß der Nahleiter 7 den Stromfluß an den Kanten der Metallteile 1 und 2/feonzentriert, dort nämlich, wo die Erhitzung gewünscht ist. Auf diese Welse werden die Kanten schnell und wirksam auf die Schweißtemperatur entlang ihrer gesamten Länge erhitzt. Wenn die Schweißtemperatur erreicht ist, werden die Kanten mit Hilfe von Kräften, die in Richtung der Pfeile 205 und 206 wirken, zum Verschweißen zusammengedrückt.

Die Pig. 48 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der Nahleiter 7 die Unterlage an ihren Bnden kontaktiert· Näohst den Enden 211a und 211b der Kanten der Metallteile 1 und 2 ist der Nahleiter abgeplattet. Wenn der Strom den Enden 211a und 211b die gleiche Stromstärke hat wie der Strom in den übrigen Kantenbereichen, so kann ein Überhitzen auftreten. Unter gewissen Umständen kann es deshalb wünschenswert sein,

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die Stroinkonzentration an diesen Enden zu reduzieren. Die Konzentration und die Verteilung des Stromes in den Metallteilen 1 und 2 wird durch die Form des Nahleiters und durch die Breite des Nahleiters beispielsweise am Punkt 212 "bestimmt, wo er sich den Enden 211a und 211b nähert. Die Stromkonzentration an diesen Enden kann reduziert werden im Vergleich zu der Stromkonzentration in den übrigen Bereichen der Kanten. Der Nahleiter 7 kann an den gegenüberliegenden Enden der Metallteile 1 und 2 in gleicher Weise verbreitert sein, um die Stromkonzentration an diesen Enden zu reduzieren.

Die relative Konzentration des Stromes an den Punkten entlang der Metallteile, welche unterhalb des Nahleiters ™ liegen, hängen von dem Abstand des Nahleiters zu diesen Punkten ab. Bei einem großen Abstand ist die Konzentration geringer. Anstatt den Nahleiter so zu formen, wie es in Pig. 48 gezeigt ist, kann die Erhitzung an den Enden 211a und 211b durch die Einstellung des Abstandes des Nahleiters zu diesen Endpunkten gesteuert werden. Wenn an den Enden eine geringere Erhitzung erwünscht ist, so kann der Nahleiter von den Metallteilen 1 und 2 im Bereich der erwähnten Enden weggebogen werden und umgekehrt. Wenn eine unterschiedliche Erhitzung entlang der Kanten gewünscht ist, so kann der Abstand des Nahleiters 7 in Bezug auf die Kanten entsprechend variiert werden· . |

Wie in Fig. 49 gezeigt ist, kann der Strom den Metallteilen 1 und 2 mit BS-Ife von separaten hoch leitenden Stäben 213 und 214-zugeführt werden, welche in diesem Fall die Funktion der Unterlage 201 übernehmen. Es kann beispielsweise wünschenswert sein, die Unterlage 201 aus einem der Temperatur unempfindlichen Material herzustellen. Ein solches Material muß nicht auch eine hohe Leitfähigkeit haben. Der Strom kann deshalb den

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Metallteilen 1 und 2 über die beiden leitenden Stäbe 213 und 214 zugeführt werden, welche aus Kupfer bestehen können. Die Stäbe 213 und 214 sind an den gegenüberliegenden Enden leitend miteinander verbunden. Sie sind ferner init der Hochfrequenzquelle 5 in der gleichen Weise verbunden, wie die Unterlage 201 in den Figuren 46 und 47.

Wenn die Stäbe 213 und 214 dazu verwendet werden, um den Metallteilen 1 und 2 Strom zuzuführen, dann können die Metallteile mit Hilfe von Klemmstäben 207 und 208 nach unten gedrückt werden. Die Klemmstäbe 207 und 208 können wie bereits in Verbindung mit den Figuren 46 und beschrieben wurde, entweder leitend oder nicht leitend sein. Wenn die Klemmstäbe 207 und 208 leitend sind und magnetischeELeraente wie später noch beschrieben wird, nicht vorgesehen sind, dann sollte der Abstand zwischen den Stäben 207 und 208 und dem Nahleiter 7 itn wesentlichen größer sein, 'vorzugsweise 5 mal größer, als der Abstand zwischen dem Nahleiter 7 und den Kanten der zu erhitzenden Metallteile. Dadurch wird der durch die Stäbe 207 und 208 fließende Strom im Vergleich zu dem Strom, der in den zu erhitzenden Kanten fließt, ein Minimum.

Als Modifikation zu der in Fig. 49 dargestellten Anordnung können die Stäbe 213 und 214 weggelassen werden. Die Klemmstäbe 207 und 213 können aus einem hoch leitenden Material, wie beispielsweise Kupfer hergestellt und dazu verwendet werden, um den Metallteilen 1 und 2 Strom zuzuführen. Bei einer solchen Anordnung müßten die Stäbe 207 und 208 elektrisch miteinander an ihren Enden verbunden werden. Au·erdem müßten die Stäbe 207 und mit den Anschlüssen der Quelle 5 in der gleichen Weise

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verbunden werden, wie es bei der Unterlage 201 der lall ist, die in Pig. 36 gezeigt ist. Eine weitere Ausführungsform, bei v/elcher die Klemmstäbe dazu verwendet werden, um den. Metallteilen 1 und 2 Strom zuzuführen, ist in Fig. 51 gezeigt.

Aus dem zuvor Beschriebenen ergibt sich folgendes: Da die Unterlage 201 oder die Stäbe 213 und 214 oder die Stäbe 207 und 208, je nachdem, welche Mittel zur Stromzuführung für die Metallteile 1 und 2 verwendet sind, den Strom im wesentlichen nur an ofen Enden der Metallteile 1 und 2 führen, sind sie, elektrisch gesehen, lediglich Kontakte, über welche den Enden der Kanten der Metallteile Strom zugeführt wird. Mit anderen Worten heißt das, daß die Unterlage 201 oder die Stäbe 213 und 214 oder 207 und 208 den Metallteilen 2 .

an Punkten und 1 einen Hochfrequenzstrom/zuführen, welche auf den Metallteilen 1 und 2 liegen und eine feste Relation zu diesen einnehmen. Von diesen Punkten aus fließt der Strom in beiden Metallteilen in der gleichen Richtung.

Aus den zuvor angeführten Gründen könnten der Bereich der Unterlage 201 oder die Bereiche der Stäbe 213, 214, 207 und 208, welche sich zwischen den Enden 202 und 203 erstrecken vom elektrischen Standpunkt aus gesehen weggelassen werden. Um die Konstruktion jedoch zu vereinfachen, um die mechanische Stabilität zu erhöhen und um ein Verwerfen der Metallteile 1 und 2 zu verhindern, sind die Unterlage 201 und die Stäbe vorzugsweise so konstuiert, daß sie sich mindestens über die gesamte Länge der Kanten der Metallteile erstrecken und möglichst über die Enden 202 und 203 hinausragen.

0 0 9 θ 8 Λ / 1 3 8 2

Wenn die Metallteile in einer anderen Beziehung festgehalten werden können, können die Unterlage 201 oder die Stäbe 213 und 214 oder 207 und 208 (welche dieser Teile auch immer dazu verwendet sind, um den Metallteilen Strom zuzuführen) mit Vorsprüngen versehen sein, welche zur Kontaktierung der Metallteile anderen Enden geeignet sind. Sind beispielsweise Stäbe 213 und 214 zur Stromzuführung verwendet, dann können sie nach Art der Fig. 50 modifiziert werden, welche einen Stab 213a zeigt, der mit zwei Vorsprüngen 215 und 216 versehen ist. Die Vorsprünge 215 und 216 berühren das Metallteil 1 an den gegenüberliegenden Enden seiner Kanten; der Zwischenbereich 217 ist ausgespart. Der Stab 214 kannin ähnlicher Weise zur Kontaktierung des Metallteiles 2 modifiziert werden.

Die Fig. 51 zeigt eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der die Stäbe neben ihrer Funktion, den Bauteilen 1 und 2 Strom zuzuführen, auch dazu dienen, die Metallteile 1 und 2 in geeigneten Positionen zu halten. Die Stäbe und der Nahleiter 7 sind als eine Einheit ausgebildet, welche in Bezug auf die Metallteile 1 und 2 angehoben und abgesenkt werden kann. Wie aus Fig. 51 zu ersehen ist, sind die hoch leitenden, zur Stromzuführung dienenden Stäbe 218 und 219 an ihren Enden durch zwei hoch leitende Verbindungsstücke 220, 221 miteinander verbunden. Den Stäben 218 und 219 wird über einen Leiter 222 Strom zugeführt, welcher an den einen Anschluß einer Hochfrequenzquelle 5 mit Hilfe einer flexiblen Verbindung (nicht gezeigt) angeschlossen ist. Der Nahleiter 7 ist an den anderen Anschluß der Hochfrequenzquelle ebenfalls mit einer flexiblen Verbindung ange-Bohlossen. Er ist ferner an dem Verbindungsstück 221

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etwa in dessen Mitte angeschlossen. Damit die Stäbe und 219 "und der Nahleiter 7 gekühlt werden können, sind der Leiter 222 und der Nahleiter 7 hohl ausgebildet. Die Verbindungsstücke 220 und 221 sowie die Stäbe 218 und weisen ebenfalls Hohlräume auf, die die zuvor genannten Hohlräume miteinander verbinden. Durch die Hohlräume kann eine Kühlflüssigkeit geleitet werden, die dann folgenden Weg nimmt: Von dem Leiter 222, durch die Verbindungsstücke 220 und 221, durch die Stäbe 218 und 219 und schließlich durch den Nahleiter 7 und aus diesem heraus.

Die beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt: Die aus den Stäben 218 und 219 und dem Nahleiter 7 bestehende Heizeinheit wird zunächst in Bezug auf die Unterlage angehoben, so daß die Metallteile 1 und 2 dazwischengeführt werden können, derart, daß die Kanten in stationärer Weise aneinander stoßen. Die Heizeinheit wird dann abgesenkt, so daß die Metallteile zwischen die Unterlage 201 und die Stäbe 218 und 219 geklemmt werden. Auf die Metallteile 1 und 2 wird dann in Richtung der Pfeile und 206 ein Druck ausgeübt. Der Druck ist mindestens so groß, daß die Kanten der Metallteile 1 und 2 in festem Kontakt miteinander gehalten werden. Vorzugsweise ist der Druck darüberhinaus jedoch so groß, daß die Kanten miteinander verschweißen, wenn die Schweißtemperatur J

erreicht ist. Danach wird die Heizeinheit dadurch in Betrieb gesetzt, daß dem Leiter 222 und dem Nahleiter Hochfrequenzstrom zugeführt wird. Der Strom bleibt so lange eingeschaltet, bis die Kanten der Metallteile 1 und 2 die gewünschte Schweißteraperatur erreicht haben. Wenn die Temperatur erreicht ist, so wird in Richtung der Pfeile 205 und 206 ein Druck auf die Metallteile 1 und 2 ausgeübt, welcher z% einem Verschweißen der Metallteile 1 und 2 an ihren aneinanderstoßenden lanten führt. Die Stromstärken, die notwendig sind, damit die

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Metallteile die Schweißtemperatur an ihren Kanten schnell erreichen, sind ohne Schwierigkeiten zu erzeugen. Es ist dabei möglich, die Schweißtemperatur innerhalb von Bruchteilen von Sekunden zu erreichen. Normalerweise wird, der Heizstrom unterbrochen, sobald die Schweißtemperatur erreicht ist. Unter gewissen Bedingungen kann der Stromfluß jedoch während des Einwirkens des Druckes zum Verschweißen aufrechterhalten und erst nach der erfolgten Verschweißung abgeschaltet werden.

Wenn es gewünscht ist, die Schweißnaht durch Wärme nachzubehandeln oder anzulassen, kann der der Heizeinheit zugeführte Strom reduziert anstatt abgeschaltet werden, so daß die Schweißnaht eine bestimmte Zeitlang einer niedrigeren Temperatur ausgesetzt wird. Der Strom kann aber auch abgeschaltet und dann mit einer geringeren Stromstärke wieder angeschaltet werden, um auf diese Weise eine Wärmenachbehandlung zu erreichen.

Nachdem die Verschweißung und - wenn gewünscht - die Wärmenachbehandlung erfolgt ist, wird die Heizeinheit wieder angehoben, damit die zusammengeschweißten Metallteile 1 und 2 aus der Vorrichtung wieder entfernt werden können.

Der Hauptstromfluß in den verschiedenen Teilen ist in Fig. 51 durch die gestrichelten Linien angedeutet, die eich von dem Leiter 222 ausgehend in zwei Richtungen erstrecken: Entlang dem Verbindungsstück 220, entlang den Stäben 218 und 219» entlang den oberen Flächen der Metallteile 1 und 2 nächst deren linken Enden, entlang den oberen Flächen der Metallteile 1 und 2 nächst deren Kanten, entlang den oberen Fläohen der Metallteile nächst deren rechter Kante, entlang den Stäben 21θ und 219» und

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von den Stäben 218 und 219 entlang dem Verbindungsstück 221 zu dem Nahleiter 7. Der Strom kehrt dann zu dem anderen Anschluß der Hochfrequenzquelle über die untere Fläche, d. h. die den Metallteilen 1 und 2 nähere Fläche des llahleiters 7 zurück.

Die relative Verteilung des Stromes an den Kanten der Metallteile 1 und 2 ist durch den schraffierten Bereich 223 in Fig. 51 angedeutet. Man kann feststellen, daß der meiste Strom in der Nähe der oberen Flächen der Metallteile 1 und 2 fließt. Die oberen Flächen wiederum sind dem Nahleiter 7 am nächsten. Der in größerer !Tiefe % in dem Metallöließende Strom hat einen größeren Abstand von dem Nahleiter 7 und daher eine relativ geringere Amplitude. Die durch die Einwirkung des Stromes auftretende Erhitzung der Kanten hängt von dem Abstand zwischen dem Nahleiter 7 und den Metallteilen 1 und 2 ab. Sie hängt ferner von der Frequenz des Stromes und der thermischen Leitfähigkeit der Metallteile ab. Wie bereits oben ausgeführt wurde, hängt die Tiefe, bis zu der 86 fo des Stromes eindringen, von der Frequenz, dem Widerstand und der relativen Permeabilität des Metalles ab. Die Eindringtiefe ist unabhängig von dem Proximity-Effekt. Der Proximity-Effekt ändert jedoch die relative Verteilung des Stromes in dem λ Bereich bis zu der Eindringtiefe. Die Erwärmung der Bereiche, welche in der Nähe der Stellen liegt, wo der meiste Strom fließt, hängt hauptsächlich von der thermischen Leitfähigkeit des Metalles und der Zeit ab, in der der Heizstrom fließt. Dementsprechend weisen die Bereiche der Kanten, die sich in der Nähe des Nahleiters befinden, die größte Stromkonzentration auf. Diese Bereiche erhitzen sich deshalb am schnellsten. Die Bereiche jedoch, die weiter von dem Nahleiter entfernt sind, werden ebenfalls durch den Strom erhitzt. Die Tiefe, bis zu der noch, eine

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relativ schnelle Erhitzung eintritt, kann durch die Auswahl der Frequenz des Stromes bestimmt werden. Ferner kann die Tiefe, bis zu welcher eine Erhitzung auf die Schweißtemperatur erfolgt, durch die Einstellung der Stromamplitude und durch die Auswahl der Zeit bestimmt werden, in der eine Erhitzung der angrenzenden Bereiche durch die thermische Leitfähigkeit erfolgt. Um eine Erhitzung des Metalles über die Eindringtiefe in sehr kurzer Zeit und ohne Überhitzung der in der Nähe des Nahleiters liegenden Kantenbereiche zu erreichen, wird die Frequenz vorzugsweise so ausgewählt, daß die Eindringtiefe in den Metallteilen 1 und 2 zwischen 0,5 und 4 mal größer als die Dicke der Metallteile 1 und 2 ist. Wenn ein Strom mit dieser Frequenz verwendet wird, so fließen mindestens 86 ^cß> des Stromes durch die obere Hälfte des Metalles; die Erhitzungszeit ist dabei relativ kurz. Die Erhitzungszeit kann durch die Verwendung einer Frequenz vermindert werden, bei welcher sich die Eindringtiefe der Dicke des Metalles nähert. Wenn die Eindringtiefe die Dicke des Metalles um mehr als den Faktor 4 übersteigt (je nach der verwendeten Methode und dem verwendeten Material), dann wird die Wirksamkeit des Schweißprozesses wesentlich vermindert, da eine Erhitzung des Metalles in Bereichen auftritt, wo die Erhitzung nicht gewünscht ist. Das Verschweißen wird in diesem Falle schwieriger und die Schweißnaht kann infolge der Tatsache unbefriedigend sein, daß ein wesentlicher Teil des Volumens des Metalls erhitzt ist. Durch den zuletzt angeführten Tatbestand ist es schwierig, das Verschweißen befriedigend zu steuern. Es wurden befriedigende Stumpfverschweißungen zwischen zwei Stahlstreifen mit niedrigem Kohlenstoffgefkhalt und einer Dicke von etwa 1,59 mm (1/16 Zoll) mit Frequenzen von 450 KHz bia 10 KHz erzielt. Bei solchen Veraohweißun-

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gen ist eine Frequenz von 10 KHz vorzuziehen. Wenn bei 450 KHz die Schweißtemperatur erreicht ist,ist die Eindringtiefe 0,53 mal der Streifendicke; bei 10 ICHz ist die Eindringtiefe 3,6 mal der Streifendicke.

Das Erfindungsprinzip kann auch dazu verwendet werden, um Kanten miteinander zu verbinden, welche nicht gerade sind. Derartige Kanten können gekrümmt, gewellt oder gebogen sein. Beispielsweise können Kanten mit entgegengesetzten Krümmungen oder mit einem Sägezahnprofil zusammenstoßen. Wenn diese Kanten auch in einer einzigen vertikalen Ebene liegen, so können sie doch in der Ebene ™

selbst gekrümmt sein. Bei derartigen irregulären Figurationen müssen die Unterlage und die Klemmvorrichtungen geeignet geformt sein, um die Kanten in der gewünschten Beziehung zu halten. Auch der Nahleiter muß an die Kantenform angepasst sein, d. h. er mu# einen der Konfiguration der Kanten entsprechenden Verlauf haben, um sich stets in unmittelbarer Nähe über diesen zu befinden.

Als weitere Maßnahme zur Konzentrierung des Stromes an den Kanten der zu verbindenden Metallteile und zur Reduzierung des Stromes in den Klemmstäben, wenn diese aus leitendem Material bestehen, können magnetische Elemente ä 224 und 225 zwischen dem Nahleiter 7 und den Klemmstäben 207 und 208 angeordnet werden, wie es die Fig. 52 zeigt. Das für solche Elemente 224 und 225 ausgewählte Material hängt von der verwendeten Frequenz ab. Bei Frequenzen von 20 KHz und höher ist es zweckmäßig, ein keramisches magnetisches Material zu verwenden.. Für niedrigere Frequenzen können gewöhnliche Magneteisen-Lamellen verwendet werden, wie sie bei Transformatoren für mittlere Frequenzen üblich sind« Solche Magnetelemente dienen in be-

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kannter Weise dazu, um die Impedanz der Metallbereiche zu erhöhen, in deren Nähe sie sich befinden. Auf diese Weise wird der Strom in diesen Metallbereichen reduziert.

Statt separate Magnetelemente 224 und 225 zu verwenden, wie sie in Pig. 52 gezeigt sind, kann ein Magnetelement 226 mit einer U-förraigen Ausnehmung zur Aufnahme des isolierten Nahleiters 7 vorgesehen werden, wie es in Pig. 53 gezeigt ist. Die Enden der beiden Schenkel des Elementes

226 erstrecken sich zu den Metallteilen 1 und 2 und bewirken, daß der Strom sich insbesondere an den Kanten der Metallteile 1 und 2 konzentriert.

Gemäß anderen Ausführungsib rmen der Erfindung ist es auch möglich, die Kanten während des Verschweißens mit einem inerten Gas, wie beispielsweise Argon zu umgeben, wenn ein Metall verwendet ist, welches in Sauerstoff oder Luft korrodiert. Bei der in Fig. 53 gezeigten Ausführungsform kann ein inertes Gas, wie beispielsweise Argon durch die Ausnehmung 209 in der Unterlage 201 sowie durch den Spalt

227 zwischen dem Nahleiter und den Schenkeln des Magnetelementes 226 geleitet werden.

Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsfοrmen der Erfindung wurde die Verschweißung der Kanten dadurch erreicht, daß man die Kanten mit Hilfe eines Druckes zusammenpresste, der auf die Metallteile 1 und 2 ausgeübt wurde. Nachdem die Kanten ihre Schweißtemperatur erreicht haben, können sie statt dessen dadurch miteinander verschweißt werden, daß die erhitzten Kanten mit einem Hammer zusammengepresst werden, der auf die Kanten quer zu der Ebene der Metallteile drückt. Wie in Fig. 54 gezeigt ist, können die Kanten auf einem Amboß 228 aufliegen. Nachdem die Schweiß temperatur erreicht ist, werden sie durch die Einwirkung

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eines Schmiedehammers 229 miteinander feuerverschweißt. Wenn der Hammer 229 aus einem Material "besteht, das eine gute elektrische Leitfähigkeit hat, so kann er selbst der Nahleiter sein. Dazu muß er mit der Hochfrequenzqeile in der gleichen Weise verbunden werden, wie bisher der Nahleiter 7· Der Hammer 229 kann von den Metallteilen 1 und 2 durch einen Isolierstreifen 230 .isoliert werden, der gegen sehr hohe Temperaturen unempfindlich ist. Wenn die Eindringtiefe des Stromes nur wenig grosser oder geringer als die Dicke der Metallteile 1 und 2 ist, dann kann der Amboß 228 aus einem leitenden Material hergestellt werden. Der Amboß 228 kann in diesem lall an Stelle von leitenden Stäben verwendet werden, welche den M Metallteilen 1 und 2 den Strom zuführen. Wenn es jedoch gewünscht ist, so kann der Strom den Metallteilen 1 und 2 über separate leitende Stäbe zugeführt werden, wie es bereits im Zusammenhang mit anderen Beispielen beschrieben wurde. In diesem Fall wird der Amboß 228 aus Isoliermaterial hergestellt.

Es ist aber auch möglich,die Kanten zunächst in der im Zusammenhang mit vorhergehenden Beispielen beschriebenen Weise zu erhitzen und sie danach in ihrer Längsrichtung oder quer zu ihrer Längsrichtung zu einem separaten Amboß zu überführen, wo sie mit Hilfe eines Schmiedehammers 229 λ oder mit Hilfe von Rollen miteinander verschweißt werden.

Der separate Amboß 228 ist vorzugsweise erhitzt. Da bei einem derartigen Feuerverschweißen der Kanten kein Strom in den Metallteilen 1 und 2 zum Zeitpunkt des Verschweißen fließt, kann der Isolierstreifen 230 auch weggelassen werden·

Die Figuren 55 und 56 zeigen, wie die Erfindung verwendet

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werden kann, um gegenüberliegende Kanten eines einzelnen Streifens 231 ineinander zu verschweißen. Jede der Kanten weist eine nach oben gekrümmte Lippe 252 und 233 auf. Der Strom wird den nach oben gebogenen Kanten des Streifena 231 über die leitende Unterlage 234 zugeführt. Der Strom und die Erhitzung konzentrieren sich infolge des Nahleiters 7 auf den schattierten Bereich 235. Während des Erhitzens werden die Lippen 232 und 233 mit Hilfe von Andruckelementen 236 und 237 zusammengepresst. Die Andruckstäbe 236 und 237 können auch dazu verwendet werden, um nach dem Erreichen der Schweißtemperatur die Lippen und 233 für das Verschweißen weiter zusammenzudrücken. Nach dem Verschweißen können die Lippen 232 und 233 in bekannter Weise abgetragen oder gerollt werden.

Fig. 57 iat eine Ansicht von einem Ende und zeigt Metallteile mit nach unten gekrümmten Lippen, welche im wesentlichen in der gleichen V/eise zusammengeschweißt sind wie die Kanten des Streifens 231 in den Figuren 55 und 56. D, er Streifen 238 weist ein Paar nach unten gekrümmte Lippen 239 und 240 auf, welche mit Hilfe von zwei Andrückelementen zusammengedrückt werden können. Die Andrückelemente können ähnlich ausgebildet sein, wie die Andrückelemente 236 und 237 in Fig. 55. Wenn die in den Figuren 55 und 56 genannte Vorrichtung zum Verschweißen der in Fig. 57 erkennbaren Lippen verwendet wird, so tritt eine Erhitzung in dem schattierten Bereich 241 auf.

Anstatt Klemmstäbe zu verwenden, kann der Nahleiter 7 innerhalb eines Preßkopfes 242 (Fig. 58) aus Isolier material angeordnet werden. Das ist besonders dann zweckmäßig, wenn relativ dünne Bleche miteinander verschweißt werden sollen. Der Preßkopf 242 drückt dia Werkstücke in den Amboß 243 wenn die Werkstücke erhitzt werden.

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Nachdem die Schweißtemperatur erreicht worden ist, werden die Werkstücke durch den als Schmiedehammer wirkenden Preßkopf 242 zusammengedrückt. Damit sich der Preßkopf 24-2 bewegen kann, ist der Nahleiter 7 mit dem Amboß 243 flexibel verbunden (nicht gezeigt).

Die in Pig. 58 dargestellte Ausführungsform eignet sich insbesondere zum Verschweißen von relativ dünnen Blechen, deren Kanten in der dort angegebenen Weise umgefaltet sind. Bei Verwendung des Preßkopfes 242 und bei Vorhandensein der erwähnten umgefalteten Kanten vereinfacht sich das Problem des StumpfverSchweißens der Kanten von dünnen Blechen.

Die Pig. 59 zeigt die vergrößerte Ansicht eines Teiles der in Pig. 58 dargestellten Vorrichtung und demonstriert, wie die umgefalteten Kanten eines einzigen zu einer Röhre geformten dünnen Metallbleches miteinander verschweißt werden können. Der Streifen 252 weist zwei nach innen umgefaltete Kanten 253 und 254 auf, welche auf einem Amboß 255 mit einer gekrümmten Oberfläche aufliegen. Die Kanten werden mit Hilfe von herkömmlichen Mitteln (nicht gezeigt) gegeneinander gedrückt und mit Hilfe des Preßkopfes auf den Amboß 255 gepresst. Die Erhitzung tritt in dem schattierten Bereich 56 auf. Nachdem die Kanten die Schweißtemperatur erreicht haben, verschweißen sie durch die Druckeinwirkung des Preßkopfes 242 miteinander.

Die Pig. 60 demonstriert, wie die Erfindung verwendet vBcden kann, um nach außen gefaltete Kanten 257 und 258 eines Streifens 259 miteinander zu verschweißen. Der schattierte Bereich 260 zeigt an, wo die Erhitzung auftritt. Das Erhitzen und Verschweißen der Kanten kann mit einer Vorrichtung erreicht werden, wie sie in den Figuren 58 und 59 dargestellt ist.

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Obwohl es zweckmäßig ist, die Kanten während des Stromdurchganges aneinanderstoßen zu lassen, ist es zur Erreichung des Zweckes der Erfindung auch möglich, während des Erhitzens die Kanten separat voneinander entweder in vertikaler oder horizontaler Richtung zu halten. In Fig. 61 kann das Metallteil 1 "beispielsweise von oben auf das Metallteil 2 aufgesetzt werden, wobei die Kante 261 auf der Oberfläche des Metallteiles 2 aufliegt. Den Metallteilen 1 und 2 wird über leitende Stäbe 263 und 264 Strom zugeführt, welche mit der Hochfrequenzquelle und dem Nahleiter in einer Weise verbunden sind, wie es in Fig. 51 beschrieben wurde. Da die Kanten 261 und 262 jedoch zueinander versetzt sind, ist die Position des Nahleiters 7 verschoben, derart, daß die gewünschte Verteilung des Heizstromes erreicht v/ird. Diese Verteilung ist in Fig. 61 gezeigt. Der Nahleiter ist so angeordnet, daß er zu den Metallteilen 1 und 2 im wesentlichen den gleichen Abstand hat. Das Metallteil 2 liegt auf einer Unterlage 265 auf. In unmittelbarer Nähe des Nahleiters 7 ist vorzugsweise ein Magnetelement 266 angeordnet, welches eine weitere Konzentration des Stromes auf die Kante 262 bewirkt. Das Magnetelement ist nicht leitend oder von dem Nahleiter 7 isoliert. Bei der in Fig. 61 dargestellten Anordnung konzentriert sich der Strom in den schattierten Bereichen 267 und 268. Nachdem die Schweißtemperatur erreicht ist, können die Kanten unter der Einwirkung des Schmiedehammers 269 miteinander verschweißt werden.

Zu der in Fig. 61 dargestellten Anordnung soll noch bemerkt werden, daß ein weiterer Vorteil darin besteht, daß der Nahleiter 7 in Bezug^uf die Kanten der Metallteile 1 und 2 in einer Weise -versetzt ist, welche es unnötig werden läßt, entweder die Metallteile oder die

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Heizvorrichtung zu bewegen, wenn die Kanten die Schweißtemperatur erreicht haben und miteinander mit Hilfe des Hammers 269 verschweißt werden sollen.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen und denjenigen Ausführungsformen, die nachfolgend noch beschrieben werden, kann die relative Erhitzung der zu verbindenden Teile dadurch variiert werden, daß man den Abstand zwischen dem Hahleiter in Bezug auf diese Teile ändert. Wenn der Hahleiter 7 sich näher an einem der zu erhitzenden Teile befindet als an dem anderen, so fließt in dem näher an dem liahleiter befindlichen Teil ein größerer Strom. j

Auf diese Weise können also die Metallteile verschieden stark erhitzt werden. Eine Steuerung der Erhitzung ist dann zweckmäßig, wenn Teile aus verschiedenen Metallen oder Teile aus dem gleichen Metall aber mit verschiedener Dicke miteinander verschweißt werden sollen. Wenn in Pig. 61 beispielsweise das Metallteile 1 eine größere Dicke als das Metallteil 2 hat oder zum Erreichen der notwendigen Schweißtemperatur in der gleichen Zeit wie das Metallteil 1 eine stärkere Erhitzung erfordert als das Metallteil 1, so muß der Uahleiter dichter an der Kante 261 angeordnet v/erden als an dem Metallteil 2.

Obwohl die Auswahl der Frequenz des Stromes bei der in Pig, 61 dargestellten Anordnung deshalb wichtig ist, weil sie einerseits die von der Kantenfläche 261 ausgehende Tiefe bestimmt, bis zu der das Metallteil 1 erhitzt wird und weil sie andererseits auch die von der oberen Fläche des Metallteiles 2 ausgehende Tiefe bestimmt, bis zu der das Metallteil 2 innerhalb einer bestimmt en Zeit erhitzt wird, wird infolge der Anordnung des Nahleiters im wesentlichen die ganze Kantenfläche 261 nahezu unabhängig von der Frequenz des Stromes erhitzt. Die Frequenz des

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Stromes wird deshalb im allgemeinen so ausgewählt, daß bei dem Miallteil 2 eine Erhitzung bis zu einer gewünschten Tiefe unterhalb der oberen Fläche und bei dem Metallteile 1 eine Erhitzung bis zu einer bestimmten Tiefe von der linken Kantenfläche 261 aus auftritt. Dementsprechend sind die zu berücksichtigenden Faktoren etwas verschieden von denjenigen, die berücksichtigt werden müssen, wenn zwei Teile miteinander verschweißt werden sollen, die Seite an Seite liegen, wie es in den zuvor beschriebenen Figuren der Fall war. Ähnlich ist es, wenn die miteinander zu verschweißenden Metallteile eine unterschiedliche Dicke haben. Die Frequenz wird dann so ausgewählt, daß in dem dickeren der beiden Metallteile die gewünschte Eindringtiefe dadurch erreicht wird, daß die Position des Nahleiters in Bezug auf die Metallteile in der oben beschriebenen V/eise modifiziert wird. Die Stromverteilun-g kann variiert werden, so daß die Eindringtiefe 0,5 bis 4 mal größer als die Dicke des dünneren der beiden Metallteile ist statt 0,5 bis 4 mal der Dicke des dickeren der beiden Metallteile zu sein.

Wie bisher insbesondere in Verbindung mit Fig. 48 beschrieben wurde, kann die Stromverteilung in den Metallteilen durch eine geeignete Formgebung des Nahleiters modifiziert werden. Es ist auch möglich, bei den verschiedenen Ausführungsformen eine Vielzahl von Nahleitern zu verv/enden, welche elektrisch parallel geschaltet sind und in Bezug aif die Metallteile so angeordnet sind, daß die gewünschte Stromverteilung und damit die gewünschte Erhitzung eintritt. Wenn eine Vielzahl von Nahleitern verwendet wird, so besteht die Tendenz, daß sich der Strom in einer entsprechenden Vielzahl von Wegen konzentriert, die jeweils unter den Nahleitern liegen.

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Die Pig. 62 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der in der Pig. 61 dargestellten Vorrichtung, bei welcher die leitenden Stäbe 263 "und 264 (der Pig. 61) zum Zwecke der einfacheren Darstellung weggelassen sind. Es ist ein zweiter Nahleiter 7a vorgesehen, welcher zu einer Modifizierung der Stromverteilung in der Nähe der Kanten der Metallteile 1 und 2 führt. Der Nahleiter 7a ist elektrisch mit dem Nahleiter 7 verbunden und bewirkt, daß sowohl die relative Stärke des Stromes an der Kantenfläche 262 als auch die relative Stärke des Stromes in den Bereichen des Hetallteiles erhöht ist, welche der Kantenfläche _

261 gegenüberliegen. '

Die Fig. 63 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in perspektivischer Darstellung. Diese Ausführungsform eignet sich zum Stumpfverschweißen der Enden von Metallstreifen und ist ähnlich der in den Figuren 47 und 49 beschriebenen Ausführungsform aufgebaut. Der Hahleit.er 7 ist in gestrichelten Linien angedeutet und erstreckt sich in unmittelbarer Nähe der einen Abstand voneinander aufweisenden Enden 271 "und 272 zweier Metallstreifen 1 und 2. Ein Ende des Nahleiters 7 ist leitend an einem Kontaktstab 275 befestigt,

welcher mit Hilfe geeigneter Mittel in Kontakt mit J

den leitenden Platten 276 und 277 gehalten wird. Der Leiter 4 ist ebenfalls leitend an einem Stab 278 befestigt, welcher gegen die leitenden Platten 276 und 277 gedrückt ist.

Die Streifen 1 und 2 werden mit Hilfe der leitenden Platten 276 und 277 gegen die Unterlagen 279 und 280 gedrückt, welche entweder aus Isoliermaterial oder aus einem leitenden Material bestehen können.

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Der von der Hochfrequenzquelle über den Leiter 4 kommende Strom teilt sich an dem Kontaktstab 278 und fließt in die Endbereiche der leitenden Platten 276 und 277. Von diesen End"bereichen fließt der Strom entlang den einen Abstand voneinander aufweisenden Enden 271 und 272 der Streifen 1 und 2 und tritt dann in die gegenüberliegenden Enden der leitenden Platten 276 und 277 ein, von denen aus er in den Kontaktstab 275 und dann in den Nahleiter 7 fließt. Die Stromstärke und die Zeit, während der der Strom fließt, sind so gewählt, daß sich die Enden 271 und 272 auf die Schweißtemperatur erhitzen. Wenn die Schweißtemperatur erreicht ist, werden die Enden in Richtung der Pfeile 281 und 282 gegeneinander gepresst. Der Druck muß genügend hoch sein, damit ein Verschweißen der Enden 71 und 72 erfolgt. Der Leiter 4, der Nahleiter 7, die Kontaktstäbe 275 und 278 und die leitenden Platten 276 und 277 sind so angeordnet, daß sie angehoben werden können, nachdem das Verschweißen erfolgt ist. Nach dem Anheben können die zusammengeschweißten Streifen aus der Vorrichtung entfernt werden.

Obwohl in der in Fig. 63 dargestellten Ausführungsform die Enden 71 und 72 während des Erhitzens einen Abstand zueinander aufweisen, versteht es sich, daß sie während des Erhitzens auch in Kontakt gehalten werden können.

Die Fig. 64 zeigt die perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung, welche zum Stumpfverschweißen der gegenüberliegenden Kanten eines einzigen Metall-Btrelfens verwendet werden kann, der zu einer Röhre endlicher Länge verarbeitet werden soll. Ein Metallstreifen 283, dessen Kanten zuvor gegeneinander gebogen

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worden sind, derart, daß sie aneinanderstoßen, ist zwischen zwei leitenden Klemmbacken 284 und 285 eingespannt. Die Klemmbacken werden mit Hilfe herkömmlicher Mittel in Richtung der Pfeile 286 und 287 gegeneinandergedrückt, so daß sie die Kanten des Streifens 283. während des Erhitzens der Kanten in Kontakt halten, Nachdem sich die Kanten auf die erforderliche Schweißtemperatur erhitzt haben, bewirkt der Druck der Klemmbacken 284 und 285, daß die Kanten miteinander verschweißen.

Die elektrischen Anschlüsse der Klemmbacken 284 und 285 sind schematisch angedeutet. Sie bestehen aus einem Leiter 288, welcher mit einer Brücke", zwischen zwei Kontakten 289 und 290 verbunden ist. Die Kontakte 289 und 290 berühren die Klemmbacken 284 und 285 in der Nähe der Bereiche, welche nächst den zu verschweißenden Kanten liegen. Ferner gehört zu den elektrischen Anschlüssen eine Brücke 291, welche zwei Kontakte 292 und 293 miteinander verbindet. Die Kontakt 292 und 293 berühren die Klemmbacken und 285 an deren anderen Enden. Die Brücke- 291 ist außerdem leitend mit einem Ende des Nahleiters 7 verbunden, dessen anderes Ende an der Hochfrequenzquelle angeschlossen ist. Dementsprechend fließt der Strom in den Klemmbacken 284 und 285, in den Kanten des Streifens 283 und in dem Nahleiter 7 in der gleichen Weise, wie es in Ver bindung mit vorher beschriebenen AusführungsJbrmen darge stellt wurde. Die in Pig. 64 gezeigte Ausführungsform eignet sich besonders zum Verschweißen von Röhren geringer Länge, welche mit Hilfe herkömmlicher automatischer Mittel in die Schweißposition überführt und aus den Klemmbacken 284 und 285 wieder entfernt werden können. Obwohl in der Zeichnung eine zylindrische Röhre dargestellt ist, versteht es sich, daß die Röhre auch konisch sein kann, wobei die Klemmbacken 284 und 285 entsprechend geformt sein müssen.

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Die Fig. 65 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung in perspektivischer Darstellung, v/elche insbesondere zum Verschweißen relativ dicker Metallteile geeignet ist. In Fig. 65 werden die Metallteile 294 und 295 mit ihren Kanten in Stoßkontakt gehalten und unter einem Magnetelement 296 angeordnet. Die unter Fläche des Magnetelementes 296 kann in Kontakt mit den Metallteilen 294 und 295 stehen, äie kann aber auch mit Hilfe eines Papierbandes oder eines Mica-Streifens von den Metallteilen 294 und 295 isoliert sein. Die Metallteile 294 und 295 werden mit Hilfe von Klemmstäben gegen leitende Platten 297 und 293 gedrückt. Die Klemmstäbe sind ähnlich wie die Klemmstäbe 207 und 208 in den Figuren 47 "und 49 ausgebildet. Zwischen den leitenden Platten 297 und 298 und unterhalb der Metallteile 294 und 295 ist ein Amboß 299 angeordnet. Der Amboß 299 hat eine Ausnehmung 300, deren Zweck zuvor bereits beschrieben wurde. Die obere Fläohe des Amboß 299 kann in Kontakt mit den Metallteilen 294 und 295 stehen; sie kann aber auch, wenn es gewünscht ist, gegenüber den Metallteilen 294 und durch eine dünne Isolationsschicht aus beispielsweise Papierstreifen oder Mica-Streifen isoliert sein.

Wenn niedrige Frequenzen, beispielsweise in der Größenordnung von 10 KHz verwendet werden, so können das Magnetelement 296 und der Amboß 299 aus einer Vielzahl von Magneteisen-Lamellen zusammengesetzt sein. Das Magnetelement 296 hat eine Ausnehmung zur Aufnahe des Nahleiters 7» welcher gegenüber dem Magnetelement 296 dadurch isoliert ist, daß er einen Abstand einhält. Der Nahlelter 7 1st an seinem einen Ende mit der Hochfrequenzquelle verbunden und an seinem anderen Ende an einem leitenden Kontaktstempel 301 angeschlossen, welcher die lei-

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tenden Platten 297 und 298 berührt. Der Leiter 4 ist einerseits mit der Hochfrequenzquelle und andererseits mit einem leitenden Konfektsterapel 302 verbunden, welcher ebenfalls in Berührung mit den leitenden Platten 297 und 298 stent.-

Nachfolgend soll nun ein Beispiel zur Herstellung einer Schweißverbindung angegeben werden, bei dem eine Ausführungsforra der in Pig. 65 dargestellten Vorrichtung verwendet wurde: Es wurden zwei Weicheisenmetallteile

294 und 295 miteinander verschweißt, die eine Dicke von 1,59 mm (1/16 Zoll) hatten. Die Frequenz des Stromes war 10 KHz. Man hat festgestellt,- daß eine zufriedenstellende Verschweißung der Metallteile 294 und 295 dann eintrat, wenn Strom mit einer Leistung von 10 Kilowatt in einer Aufheizzeit von etwa 0,75 Sekunden zugeführt wurde. Die Länge der Kanten war etwa 25 cm (10 Zoll). Die zur Erzeugung des Schweißdruckes aufgewendete Kraft lag etwa zwischen 1814 und 2268 kg (4000 bis 5000 pounds). Umgerechnet ergab sich ein Druck von etwa 4900 kg/cm (7000 pounds per square inch). Der Nahleiter bestand aus einer Kupferröhre mit einem Durchmesser von 4,76 mm (3/16 Zoll), welche etwa 1,59 mm (1/16 Zoll) über der Oberfläche der Metallteile 294 und

295 angeordnet war und sich entlang der von den Kanten gebildeten Kontaktlinie erstreckte. Das Lamellenmaterial für das Magnetelement 296 und den Amboß 299 bestand aus Stahlblättern mit einer Dicke von etwa 0,178 mm (0,007 Zoll) welche voneinander durch eine Lackschicht isoliert waren.

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Claims (14)

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Verschweißen von zwei Metallteilen entlang einer gewünschten Linie, wobei die Metallteile während des Erhitzens auf die Schweißtemperatur in ihrer Lage verbleiben zur Ausführung des Verfahrens gemäß Patent... (Patentanmeldung P 15 65 408.7), gekennzeichneitdurch elektrische Kontaktierungsmittel, welche mit mindestens einem der Metallteile (1,2) an mindestens den Bereichen in stationärem leitenden Kontakt stehen, welche sich nächst den Enden der gewünschten Schweißlinie befinden, durch eine Hochfrequenz-Stromquelle (5) mit einem ersten und einem zweiten Anschluß, durch mindestens einen Nahleiter (7), der sich entlang der gewünschten Schweißlinie von deren einem Ende zu deren anderem Ende unter Einhaltung eines geringen Isolationsabstandes gegenüber den Metalleitern (1,2) erstreckt, durch erste Verbindungsmittel zur elektrischen Verbindung des einen Anschlusses der Hochfrequenz-Stromquelle (5) mit denjenigen Kontaktierungsmitteln, welche nächst dem einen Ende der gewünschten Schweißlinie liegen, wobei dieWerbindung zwischen den ersten Verbindungsmitteln und dem einen Anschluß der Hochfrequenz-Stromquelle (5) an einer von den beiden zu verschweißenden Metallteilen (1,2) entfernten Stelle liegt, durch zweite Verbindungsmittel zur elektrischen Verbindung des anderen Anschlusses der Hochfrequenz-Stromquelle (5) mit dem Ende des Nahleiters, das an dem einen Ende der gewünschten Schweißlinie liegt, und durch dritte Verbindungsmittel zur elektrischen Verbindung des anderen Endes des Nahleiters (7) mit denjenigen Kontaktierungsmitteln, welche an dem anderen Ende der gewünschten Schweißlinie liegen, wobei die Verbindung

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— ο ι —

zwischen den dritten Verbindungsmittel·!! und den erwähnten Kontaktierungsmittein an einer von den "beiden zu verschweißenden Metallteilen (1,2) entfernten Stelle liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel zum Zusammendrücken der "beiden Metallteile (1,2) entlang der gewünschten Schweißlinie.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Zusammendrücken der Metallteile (1,2) in derjenigen stationären Position auf die Metallteile

(1,2) einen Druck ausüben, in der die Metallteile durch ™ den Hochfrequenzstrom erhitzt werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Zusammendrücken der beiden Metallteile (1,2) auf die beiden Metallteile (1,2) die Druckkraft in einer Position ausüben, welche von derjenigen Position verschieden ist, in der die Metallteile (1,2) durch den Hochfrequenzstrom erhitzt werden.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein einziger Nahleiter

(7) verwendet ist, der sich entlang der gewünschten Λ

Schweißlinie erstreckt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichni, daß eine Mehrzahl von einzelnen Nahleitern verwendet ist, die gegeneinander einen Abstand haben.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakt!erungsmittel

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aus einem fest angeordneten Teil bestehen, welches ,sich direkt unterhalb der Schweißlinie quer zu den Metallteilen (1,2) erstreckt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das fest angeordnete Teil unmittelbar unterhalb der Schweißlinie mit einer Ausnehmung versehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungsmittel sich auf der einen Seite der zu verschweißenden Metallteile (1,2) befipden und daß sich auf der anderen Seite der zu verschweißenden Metallteile (1,2) der Nahleiter (7) befindet.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Zusammenschweißen von zwei Metallteilen vorgegebener Breite, welche sich unter Kontaktberührung teilweise überlappen, wobei die Sdweißlinie in dem überlappten Bereich liegen soll, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungsmittel sich über die gesamte Breite mindestens eines der zu verschweißenden Metallteile (1,2) erstreckt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungsniittel von einem ersten fest angeordneten Stab und von einem zweiten fest angeordneten Stab gebildet sind, welche sich über die ganze Breite der miteinander z% verschweißenden Metallteile (1,2) erstrecken und welche von der Schweißlinie in quer zu der Schweißlinie verlaufenden entgegengesetzten Richtungen einen Abstand haben.

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12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die fest angeordneten Stäbe außerdem als Klemmvorrichtung dienen, um die Metallteile (1,2) in stationärer Weise miteinander in Kontakt zu halten.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungsmittel ferner einen ersten Verbindungsstab und einen zweiten Verbindungsstab aufweisen, welche die gegenüberliegenden Enden der zwei fest angeordneten Stäbe an Stellen miteinander verbinden, die jenseits der durch die Breitendimension definierten Enden der zwei Metallteile (1,2) liegen, daß der Nahleiter (7) mit dem einen der Verbindungsstäbe ' verbunden ist und daß die ersten Verbindungsmittel mit dem anderen Verbindungsstab verbunden sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die fest angeordneten Stäbe, .die Verbindungsstäbe und der Nahleiter alle fest und auf der gleichen Seite der zu verschweißenden Metallteile (1,2) angeordnet sind und eine fest einheitliche Rahmenstruktur bilden.

ί5· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zum Verschweißen zweier Metallteile, welche mit Stoßkanten aneinandergrenzen, wobei die Schweißlinie entlang ä

den Stoßkanten verlaufen soll, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kontaktierungsmittel mindestens über die gesamte Breite mindestens eines der Metallteile (1,2) erstrecken und zur Aufrechterhaltung des Stoßkontaktes an den Kanten zwischen den beiden Metallteilen (1,2) fest angeordnet sind und daß die Frequenz des Stromes so gewählt ist, daß der entlang den Stoßkanten unter dem Einfluß des Nahleiters (7) fließende Strom eine Eindringtiefe hat, welche mindestens gleich der. Dicke der Stoßkanten ist.

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