DE249094C

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Publication number: DE249094C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 249094 — KLASSE 21 h. GRUPPE- M 249094 - CLASS 21 h. GROUP

WILHELM SOKOLL in PASING.WILHELM SOKOLL in PASING.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Oktober 1911 ab.Patented in the German Empire on October 14, 1911.

Bei den bekannten Methoden der Widerstandsschweißung erfolgt die Erwärmung im wesentlichen nur durch die in Übergangswiderständen entwickelte Wärme. Die Auflageflächen der Elektroden geben das Maß für den Umfang der Verschweißung und den Querschnitt des Stromüberganges, der sehr klein gehalten sein muß, wodurch sich große Energieverluste ah den Übergangswiderständen ergeben, die sich in unnötiger Erhitzung der Elektroden bis zum Glühen äußern.In the known methods of resistance welding, the heating takes place in the essentially only through the heat developed in contact resistances. The support surfaces of the electrodes provide the measure of the extent of the weld and the cross-section the current transfer, which must be kept very small, resulting in large energy losses ah result from the contact resistances, which result in unnecessary heating of the Express electrodes until they glow.

Ein weiterer Übelstand tritt bei gezundertem Blech dadurch auf, daß die Schweißung ungleichmäßig erfolgt und die Schweißstelle unschön und deutlich sichtbar ausfällt.Another disadvantage occurs with scaled sheet metal in that the weld takes place unevenly and the weld is unattractive and clearly visible.

Die vorliegende Anordnung begegnet den oben angeführten Nachteilen dadurch, daß die Erhitzung nicht lediglich durch den Übergangswiderstand, sondern durch diesen in Verbindung mit reiner Widerstandserhitzung und nicht lokalisiert im Ausmaße der Berührungsflächen der Elektroden erfolgt. Die Auflageflächen der Kontakte können so groß gewählt werden, daß der Übergangswiderstand zwischen diesem und dem Blech im Verhältnis zu dem Übergangswiderstand von einem Blech zum anderen und in den Blechen selbst bis zum Gegenpol gering wird, ohne dabei die Größe der zu erhitzenden Blechpartie zu beeinträchtigen. The present arrangement overcomes the above-mentioned disadvantages in that the Heating not only through the contact resistance, but through this in connection with pure resistance heating and not localized in the dimensions of the contact surfaces of the electrodes. The contact surfaces of the contacts can be chosen to be so large that the contact resistance between this and the sheet in relation to the Contact resistance from one sheet to the other and in the sheets themselves up to Opposite pole becomes small without affecting the size of the sheet metal part to be heated.

Die Schweißung mittels Einphasen-Wechselstrom nach vorliegender Erfindung ist durch Fig. ι und 2 der Zeichnung veranschaulicht. Oberhalb des Bleches p befindet sich ein hufeisenförmiger Kontakt k, dessen Schenkel h parallel und dessen Querstück f senkrecht zur Nahtrichtung angeordnet ist. Innerhalb des von den Innenkanten dieses Kontaktes eingeschlossenen Raumes liegt, ebenfalls oberhalb der Naht, der zweite Kontakt s, so daß eine ringförmige, freiliegende Blechzone zwischen beiden Kontakten entsteht, welche auf der dem Querstück f gegenüberliegenden Seite offen ist. Als Widerlage beider Kontakte dient eine entsprechend gestaltete Matrize n, welche von dem Gegenstück m des Kontaktes s isoliert und fest gelagert ist; die beiden Kontakte sind an die Sekundärwicklung des Transformators t angeschlossen. Die Ströme nehmen in der freiliegenden ringförmigen Blechzone zwischen den Kontakten k und s einen radialen Verlauf. Der Vorschub und die Schweißung der Bleche erfolgt absatzweise in der Richtung der gefiederten Pfeile (Fig. 2). Die kalten Blechpartien gelangen beim Vorschub des Schweißobjektes in die Erhitzungszone des von den Innenkanten des Kontaktes k eingeschlossenen Raumes, und wird vorerst die Naht partiell beim Aufdrücken des Kontaktes s infolge des Übergangswiderstandes der Naht erhitzt. Das Erweichen der Naht unter dem Kontakt s bewirkt, daß unter dessen Druck der Übergangsquerschnitt der Naht zu Kontakt s sich vergrößert und die Stromdichte im Querschnitt des Bleches, welcher ringförmig unmittelbar an dem jeweiligen Übergangsquerschnitt zu Kontakt s anschließt, einen solchen Wert annimmt, daß die Blechpartien von den radial zwischen beiden Kontakten fließenden Strömen teils durch reine Widerstandserhitzung, teils durch Wärmeleitung auf Weißglut gebracht werden. Mit der Vergrößerung des Übergangsquerschnittes, verursacht durch das allmähliche Senken desThe welding by means of single-phase alternating current according to the present invention is illustrated by FIGS. 1 and 2 of the drawing. Above the metal sheet p there is a horseshoe-shaped contact k, the leg h of which is arranged parallel and the crosspiece f is arranged perpendicular to the seam direction. The second contact s lies within the space enclosed by the inner edges of this contact, also above the seam, so that an annular, exposed sheet metal zone is created between the two contacts, which is open on the side opposite the crosspiece f. A correspondingly designed die n, which is insulated from the counterpart m of the contact s and is fixedly mounted, serves as the abutment of both contacts; the two contacts are connected to the secondary winding of the transformer t . The currents take a radial course in the exposed annular sheet metal zone between the contacts k and s. The sheet metal is advanced and welded intermittently in the direction of the feathered arrows (Fig. 2). When the welding object is advanced, the cold sheet metal parts get into the heating zone of the space enclosed by the inner edges of the contact k , and the seam is initially partially heated when the contact s is pressed on due to the transition resistance of the seam. The softening of the seam under the contact s causes the transition cross-section of the seam to contact s to increase under its pressure and the current density in the cross-section of the sheet, which is annularly adjacent to the respective transition cross-section to contact s, assumes such a value that the Sheet metal parts are brought to white heat by the currents flowing radially between the two contacts, partly by pure resistance heating, partly by conduction. With the enlargement of the transition cross-section, caused by the gradual lowering of the

unter großem Druck stehenden Kontaktes s, vergrößert sich auch die senkrecht zum Übergangsquerschnitt stehende ringförmige Querschnittsfläche des Bleches und erfolgt die Erhitzung derart, daß die Erwärmung vom Übergangswiderstand der Naht radial ausgeht und sich bis zu den Innenkanten des hufeisenförmigen Kontaktes k fortsetzt.under high pressure contact s, the perpendicular to the transition cross-section, the annular cross-sectional area of the sheet increases and the heating takes place in such a way that the heating starts radially from the transition resistance of the seam and continues to the inner edges of the horseshoe-shaped contact k .

Für schwächere Bleche (Fig. ι und 2) kann die Erhitzung auf Weißglut mit dem einmaligen Senken der Kontakte derart erfolgen, daß am Ende der Hubbewegung des Kontaktes s das ganze im Innern des Kontaktes k liegende Blech auf Schweißhitze gebracht ist. Die Naht, welche im Bereiche des Kontaktes s steht, wird unter dessen Druck gleichzeitig verschweißt. Bei der nächsten Hubbewegung und dem Vorschub des Schweißobjektes gelangen die weißglühenden Blechpartien unter das Querstück f des Kontaktes k und die Matrize m und werden unter deren Druck vollends profilgenau glatt verschweißt.For weaker metal sheets (FIGS. 1 and 2) the heating to incandescent heat can be carried out by lowering the contacts once in such a way that at the end of the stroke movement of the contact s, the entire metal sheet lying inside the contact k is heated to welding heat. The seam, which is in the area of the contact s, is welded at the same time under its pressure. With the next stroke movement and the advancement of the welding object, the incandescent sheet metal parts get under the cross piece f of the contact k and the die m and are completely and smoothly welded under their pressure.

Die Erhitzung stärkerer Bleche nach Fig. 1 und 2 auf Weißglut erfolgt in zwei Abschnitten derart, daß die Naht, welche sich unter dem Kontakt s befindet, unter dessen Druck auf Rotglut vorgewärmt wird und die weitere Erwärmung auf Weißglut erst beim zweiten Hub durch reine Widerstandserhitzung durch die vom Querstück f zum Kontakt s fließenden Ströme hervorgebracht wird. In diesem Falle beträgt die Entfernung q (Fig. 2) der Innenkante des Querstückes f von der ablaufenden Kante des Kontaktes s die Länge des letzteren in der Nahtrichtung; ebenso erfolgt der Vorschub um die genannte Wegstrecke. Diese Ausführungsform ist in der Zeichnung nicht angeführt; sie unterscheidet sich von der gezeichneten nur durch die größere Entfernung der beiden Kontakte voneinander. The heating of thicker sheets according to FIGS. 1 and 2 to incandescent heat takes place in two sections in such a way that the seam, which is located under the contact s, is preheated to red heat under its pressure and the further heating to incandescent heat only with the second stroke by pure resistance heating is brought about by the currents flowing from the crosspiece f to the contact s. In this case, the distance q (FIG. 2) of the inner edge of the cross piece f from the trailing edge of the contact s is the length of the latter in the seam direction; likewise, the advance takes place by the distance mentioned. This embodiment is not shown in the drawing; it differs from the one shown only in the greater distance between the two contacts.

Stromverluste durch etwaiges Miterhitzen des zum Schweißen der Naht nicht erforderlichen umliegenden Blechmaterials können vermöge der zweckmäßig ausgestalteten Kontakte nicht stattfinden. Die Stromverluste durch die Übergangswiderstände zwischen Blech und Kontakt k können durch eine verhältnismäßig große Auflagefläche des letzteren sehr verringert werden.Current losses due to any co-heating of the surrounding sheet metal material that is not required for welding the seam cannot occur due to the expediently designed contacts. The current losses due to the transition resistances between sheet metal and contact k can be very reduced by a relatively large contact surface of the latter.

Fig. 3 zeigt die Anordnung in Anwendung auf die sogenannte Keilschweißung, bei welcher eine durch abgeschrägte Kanten gebildete Nut durch Einschweißung eines Keiles geschlossen wird.Fig. 3 shows the arrangement applied to the so-called wedge welding, in which a groove formed by beveled edges is closed by welding a wedge will.

Die Erhitzung mittels Drehstroms zeigt Fig. 4. Diese erfolgt analog wie durch Einphasen-Wechselstrom mit dem Unterschied, daß dem Kontakt s gegenüber und unterhalb der Naht j ein dritter Kontakt m angeordnet ist, welcher j an die dritte Phase angeschlossen wird; der Kontakt m ist fest gelagert. Den Stromverlauf deuten die gestrichelten Linien an. Die Matrize η ist gegenüber dem Kontakt m isoliert und wie dieser fest gelagert.The heating by means of three-phase current is shown in FIG. 4. This takes place in the same way as by single-phase alternating current with the difference that a third contact m is arranged opposite and below the seam j, which is connected to the third phase; the contact m is firmly mounted. The dashed lines indicate the course of the current. The die η is insulated from the contact m and, like this, is firmly supported.

Claims

Patent-to sayings:

1. Resistance welding device for the production of overlapped or by means of wedge prepared and then smoothly welded seams, characterized by a horseshoe-shaped contact (k) and a second contact (s), which is arranged inside the legs of the first contact with lateral clearance, so that the Sheet metal is heated to white heat on the one hand by the currents running radially between the two contacts by means of pure resistance heating, on the other hand by the heat developed in the transition resistance of the seam.

2. Welding method with the device according to claim 1, characterized in that that weak sheets by placing the contacts once in the area of the inner edges of the horseshoe contact enclosed area can be heated to white heat.

3. Welding method with the device according to claim 1, characterized in that go that with thick sheet metal the seam is first preheated to red heat by the heat developed in its transition resistance, then the sheet advanced and the preheated area then on the second Placement of the contacts is brought to white heat by pure resistance heating.

4. Welding method with the device according to claim 1, characterized in that the incandescent sheet metal parts are brought under the connecting piece (f) of the contact (k) by means of intermittent advancement of the welding object, under whose pressure the seam is smooth after that of the connecting piece (f) and the die (m) enclosed profiles is welded.

5. Resistance welding device according to claim 1 for three-phase current, characterized in that the third phase is connected to a third contact (m) arranged under the seam and opposite the contact (s) , which is isolated from the die (s) and is fixedly mounted like this is.

For this purpose ι sheet of drawings.