DE3803415C1

DE3803415C1 - Method of electrically welding angular shaped parts deviating from 90@

Info

Publication number: DE3803415C1
Application number: DE19883803415
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 5750 Menden De Broszukat
Original assignee: Obo Bettermann OHG
Current assignee: Obo Bettermann OHG
Priority date: 1988-02-05
Filing date: 1988-02-05
Publication date: 1989-06-22

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrischen Anschweißen von abweichend von 90° winkelförmigen Formteilen, insbesondere winkelförmigen Flachsteckern an ein Werkstück mittels eines nach dem Kondensatorentladungsprinzip arbeitenden Schweißgerätes, wobei der eine freie Schenkel des winkelförmigen Formteils von einer an einem längsverschiebbaren Stößel angeordneten Halterung erfaßt und das Formteil dann in Richtung auf das Werkstück vorgeschoben, mit dem anderen eine angeformte senkrecht zum Werkstück vorragende Zündspitze aufweisenden Schenkel an die Anschweißfläche des Werkstücks angelegt und angeschweißt wird, wonach die Halterung vom Formteil abgezogen wird.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der DE 26 17 863 A1 sowie der DE 33 03 414 C2 bekannt. In der letztgenannten Druckschrift ist auch schon das Problem angesprochen, daß es in der Praxis vorkommt, daß Winkelstücke, insbesondere winkelförmige Flachstecker angeschweißt werden sollen, deren Schenkel von der rechtwinkligen Winkelstellung zueinander abweichende Winkelstellung haben sollen, insbesondere eine Stellung unter 45° zueinander.

Derartige Flachstecker werden beispielsweise häufig als Erdanschlußstecker im Gerätegehäuse oder an Gerätechassis angeschweißt.

Aus dem Stand der Technik ist hierzu ein Verfahren bekannt, bei dem die Winkelstücke in rechtwinkliger Anordnung der Schenkel zueinander angeschweißt werden und nachfolgend der freie Schenkel in die gewünschte Winkelstellung umgebogen wird. Obwohl sich diese Verfahrensweise in der Praxis bewährt hat, besteht ein Bedürfnis dafür, daß auch solche Winkelstücke angeschweißt werden sollen, die schon eine von der rechtwinkligen Zuordnung der Schenkel zueinander abweichende Stellung der Schenkel aufweisen. Insbesondere besteht ein Bedürfnis dafür, solche winkelförmigen Flachstecker anzuschweißen, zwischen deren Schenkeln ein Winkel von 135° gebildet ist. Dabei soll insbesondere erreicht werden, daß unabhängig von der Zuführrichtung des Formteils, insbesondere Flachsteckers, gleiche Schweißparameter bezüglich des Bolzenschweißgerätes eingestellt sein können, so daß die Zuführrichtung beim Verschweißen unterschiedlicher Formteile geändert werden kann, ohne daß es einer Änderung der Schweißparameter bedarf.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gattungsgemäßer Art zu schaffen, welches bei konstanten Schweißparametern die Möglichkeit eröffnet, die Zündspitze des anzuschweißenden Formteiles bei von der Lotrechten abweichender Zuführrichtung verkürzen zu können, damit bei den üblicherweise zum Einsatz kommenden sehr dünnen Materialstärken die Herstellung der Formteile mit Zündspitze vereinfacht und der damit verbundene Werkzeugverschleiß vermindert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Halterung mindestens während des Schweißvorganges in dem Winkel der durch die Anschweißfläche des Werkstücks und den einen, von ihr abstehenden Schenkel des Formteils vorgegeben ist, geradlinig zum Werkstück verschoben wird und daß die Läge der Zündspitze am anderen Formteilschenkel derart verkürzt wird, daß der Verschiebeweg von der ersten Berührung der Zündspitze mit dem Werkstück bis zu deren vollständigem Abschmelzen beim Verschweißen dem bei senkrechtem Verschieben zum Werkstück entspricht.

Bevorzugt ist dabei, daß die Halterung in einem Winkel von 45° geradlinig zum Werkzeug hin verschoben wird.

Die erfindungsgemäße Ausbildung hat den besonderen Vorteil, daß die Vorschubgeschwindigkeit des Formteiles in Richtung auf das Werkstück während des Schweißvorganges konstant bleibt, und zwar unabhängig von der relativen Winkellage der Vorschubrichtung bezüglich des Werkstückes.

Dies ist deswegen von Bedeutung, weil eine bestimmte, nicht veränderbare Zeit für die Kondensatorentladung bei nach dem Kondensatorentladungsprinzip arbeitenden Schweißgeräten zur Verfügung steht, wobei weiterhin die Vorschubgeschwindigkeit konstant sein sollte, um beim Verschweißen keine unterschiedlichen Vorschubgeschwindigkeiten zu benötigen.

Letzteres würde zusätzliche Veränderungen von Parametern bedeuten.

Beim bisher üblichen lotrechten Zuführen ist die Länge der Zündspitze durch den während der Kondensatorentladung zu überbrückenden Vorschubweg bis zum vollständigen Abschmelzen der Zündspitze vorgegeben.

Beim erfindungsgemäßen schrägen Zuführen ist es möglich, bei gleicher Vorschubgeschwindigkeit und gleicher zur Verfügung stehender Zeit (infolge der Kondensatorentladung) die Länge der Zündspitze in Abhängigkeit von der relativen Winkelstellung zu verändern. Insbesondere ist die Verringerung der Länge der Zündspitze um den Faktor möglich, wobei der Winkel α der Winkel zwischen der Lotrechten und der tatsächlichen, davon abweichenden Zuführrichtung ist.

In Konsequenz können an das Formteil, insbesondere an den Flachstecker, kürzere Zündspitzen angeformt werden, was bei den üblichen dünnen Materialstärken von ca. 0,8 mm vorteilhaft ist.

Beispielsweise können anstelle der bisher nötigen Länge der Zündspitze bei lotrechter Zuführung von 0,7 mm bei einer Winkelstellung von 45° Zündspitzenlängen von 0,5 mm eingehalten werden.

Derartige Zündspitzenlängen sind im Herstellungswerkzeug des Flachsteckers besser realisierbar, wobei der Werkzeugverschleiß erheblich eingeschränkt wird.

Auch die Gefahr, daß die Zündspitze beim Zündvorgang durch das Material des Flachsteckers durchbrennt, wird erheblich verringert.

Da theoretisch bei einer 45°-Stellung der Zuführrichtung die Schweißgeschwindigkeit um den Faktor √ gesteigert werden müßte, um in gleichen Zeiten den gewünschten Vorschubweg zu erreichen, kann im Gegenzug die Zündspitzenlänge durch den Divisor √ dividiert werden, woraus sich eine Verringerung der Zündspitzenlänge um eben diesen Divisor ergibt.

In der Zeichnung ist streng schematisiert das Verfahren gemäß der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles gezeigt. Es zeigt

Fig. 1 den Schweißvorgang streng schematisch in Seitenansicht;

Fig. 2 die Bewegung der Zündspitze relativ zum Werkstück während des Schweißens und

Fig. 3 die Abhängigkeit des Schweißweges bzw. der Schweißgeschwindigkeit von der relativen Winkelstellung der Zuführrichtung des anzuschweißenden Gegenstandes zum Werkstück.

Gemäß Fig. 1 wird zum elektrischen Anschweißen von Flachsteckern 1, deren Schenkel einen Winkel von 135° miteinander einschließen, der freie Schenkel des winkelförmigen Flachsteckers von einer an einem längsverschiebbaren Stößel 2 angeordneten Halterung 3 erfaßt.

Die Vorschubrichtung des Stößels 2 ist bei 4 angedeutet.

Das Formteil 1 wird in Richtung auf das Werkstück 5 vorgeschoben, bis die Zündspitze 6 am Werkstück 5 anliegt. In dieser Position beginnt der Schweißvorgang, wobei der Stößel 2 weiter in Richtung 4 vorgeschoben wird, bis die Zündspitze 6 vollständig abgeschmolzen ist und das Formteil 1 somit mit dem Werkstück 5 verbunden ist.

Nachfolgend wird der Stößel 2 in entgegengesetzte Richtung bewegt und von dem angeschweißten Formstück 1 abgezogen.

Im Ausführungsbeispiel ist der Winkel der Verschieberichtung 4 zur Lotrechten bzw. auch zum Werkstück 5 45°. Der Verschiebeweg des Stößels 2 ist geradlinig, wobei die Zündspitze 6 relativ zum Werkstück 5 lotrecht ausgerichtet ist.

Gegenüber der ansonsten üblichen lotrechten Zuführung ist es aufgrund der 45°-Zuführung möglich, die Zündspitze um den Faktor zu verkürzen.

Dadurch bleibt der Verschiebeweg von der ersten Berührung der Zündspitze 6 mit dem Werkstück 5 bis zu deren vollständigem Abschmelzen beim Verschweißen gleich dem Verschiebeweg, der der lotrechten Zuführung entsprechen würde.

Verdeutlicht ist dies anhand der Zeichnungsfiguren 2 und 3.

Am Flachstecker 1 ist die Zündspitze 6 angeformt, die mit dem Werkstück 5 verschweißt werden soll.

Aufgrund der Verschieberichtung 4 im Winkel von 45° zur Lotrechten ist der zurückzulegende Weg bis zum vollständigen Abschmelzen der Zündspitze 6 bei der 45°-Zuführung um den Faktor √ größer. Diese relative Wegverlängerung bedeutet aber, daß bei gleicher Vorschubgeschwindigkeit die Zündspitze um eben diesen Faktor verkürzt werden kann, damit gleiche Wege in gleicher Zeit zurückgelegt werden können und müssen.

Dies ist für die Konstanthaltung der Schweißparameter Voraussetzung.

In der Zeichnungsfigur 3 ist das Bewegungsdiagramm der Zündspitze 6 für den lotrechten und den 45°-Fall gezeigt.

Bei lotrechter Zuführung bewegt sich die Zündspitze 6 mit der normalen Schweißgeschwindigkeit v _N, wobei die Länge der Zündspitze s _N 0,7 mm beträgt.

Bei einer 45°Zuführung würde die Schweißgeschwindigkeit v _S gleich √ mal v _N sein müssen, um in gleicher Zeit das vollständige Abschmelzen der Zündspitze zu erreichen.

Der Schweißweg s _S ist nämlich um den Faktor √ größer als der Schweißweg bei lotrechter Zuführung, der der Zündspitzenlänge s _N gleich 0,7 mm entsprechen würde.

Aus der Schrägzuführung resultiert eine seitliche Verschiebung s _V sowie eine zusätzliche seitliche Geschwindigkeitskomponente v _V.

Um nun die Schweißparameter konstant halten zu können, ist es notwendig, die Zündspitzenlänge um den Faktor zu verringern, sofern die 45°-Zuführung gemäß Ausführungsbeispiel gewählt wird.

Hierdurch reduziert sich die effektive Zündspitzenlänge auf 0,5 mm im Ausführungsbeispiel, sofern die Zuführungsrichtung von 45° gewählt wird. Diese Verringerung der Zündspitzenlänge ist herstellungstechnisch und schweißtechnisch vorteilhaft, da die übliche Materialstärke des Formteiles 1 (Flachstecker) 0,8 mm beträgt.

Die Erfindung ist nicht nur auf die 45°-Stellung der Zuführrichtung anwendbar, sondern auch für andere Winkelstellungen zwischen 0 und 90° vorteilhaft ein setzbar.

Claims

1. Verfahren zum elektrischen Anschweißen von abweichend von 90° winkelförmigen Formteilen, insbesondere winkelförmigen Flachsteckern an ein Werkstück mittels eines nach dem Kondensatorenentladungsprinzip arbeitenden Schweißgerätes, wobei der eine freie Schenkel des winkelförmigen Formteiles von einer an einem längsverschiebbaren Stößel angeordneten Halterung erfaßt und das Formteil dann in Richtung auf das Werkstück vorgeschoben, mit dem anderen eine angeformte, senkrecht zum Werkstück vorragende Zündspitze aufweisenden Schenkel an die Anschweißfläche des Werkstücks angelegt und angeschweißt wird, wonach die Halterung vom Formteil abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung mindestens während des Schweißvorganges in dem Winkel, der durch die Anschweißfläche des Werkstücks und den einen, von ihr abstehenden Schenkel des Formteils vorgegeben ist, geradlinig zum Werkstück verschoben wird und daß die Länge der Zündspitze am anderen Formteilschenkel derart verkürzt wird, daß der Verschiebeweg von der ersten Berührung der Zündspitze mit dem Werkstück bis zu deren vollständigem Abschmelzen beim Verschweißen dem bei senkrechtem Verschieben zum Werkstück entspricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung in einem Winkel von 45° geradlinig zum Werkzeug hin verschoben wird.