DE58414A

DE58414A - Method and device for welding or soldering metal strips to one another by means of electric current

Info

Publication number: DE58414A
Application number: DE1891L6559
Authority: DE
Original assignee: H. LEMP und L. M. SCHMIDT in Lynn, Staat Massachusetts, V. St. A
Filing date: 1891-02-23

Description

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

des elektrischen Stromes.of the electric current.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die zur Ausübung desselben dienende Vorrichtung zur Herstellung von Längsverbindungen zwischen Metallstreifen, Stäben oder Stangen durch Schweifsung oder Löthung unter Erhitzung durch den elektrischen Strom; die zur Schweifsung oder Vereinigung der Metalltheile angewendete mechanische Kraft wirkt hierbei rechtwinklig zur Längsrichtung der zu verbindenden Werkstücke.The invention relates to a method and the device used for practicing the same for making longitudinal connections between metal strips, bars or rods by welding or soldering with heating by the electric current; the for The mechanical force applied to the welding or union of the metal parts acts here at right angles to the longitudinal direction of the workpieces to be connected.

Das Verfahren soll insbesondere Anwendung finden, um Metallstreifen, -Stangen oder -Stäbe mit ihren Läiigskanten an einander zu schweifsen oder zu löthen; dies geschieht dadurch, dafs die zu verbindenden Werkstücke der Länge nach zwischen geeigneten Druckwerkzeugen hindurchgeleitet werden, welche durch mechanischen Druck'die Verbindung bewirken, bei gleichzeitiger Erhitzung der jeweilig unter dieser Druckwirkung stehenden Theile der Werkstücke mittelst des elektrischen Stromes. Die zur Ausübung der mechanischen Kraft verwendeten Druck- oder Schlagwerkzeuge können aus Walzen, Hämmern oder anderen zur Metallbearbeitung brauchbaren Hülfsmitteln bestehen, doch erscheinen Walzen als die für die vorliegende Bearbeitüngsweise zwecktnäfsigsten Werkzeuge.The method is intended to be used in particular to produce metal strips, bars or rods to weld or solder to one another with their loose edges; this happens because the length of the workpieces to be connected between suitable pressure tools are passed through, which cause the connection by mechanical pressure simultaneous heating of the parts of the workpieces under this pressure by means of the electric current. Those used to exert mechanical force Pressure or striking tools can be made from rollers, hammers or other metalworking tools useful tools exist, but rollers appear as those for the present Most useful tools for processing.

Bei der vorliegenden Schweifsung oder Löthung der Längskanten können die zu verbindenden Werkstücke eine ununterbrochen fortlaufende Vorwärtsbewegung erhalten und die elektrische Erhitzung, sowie die Schweifsung ebenfalls fortlaufend während des Durchgangs der Werkstücke durch die Druckwerkzeuge ausgeübt werden.In the case of the welding or soldering of the longitudinal edges that are to be connected Workpieces receive an uninterrupted continuous forward movement and the electrical heating, as well as the welding also continuously during the passage of the workpieces through the printing tools be exercised.

In der Ausübung dieses Verfahrens können die Walzen oder Druckwerkzeuge selbst dazu dienen, den elektrischen Strom an einer Stelle dem Werkstücke zuzuleiten, während die Zuleitung an einer zweiten Stelle ebenfalls durch Walzen oder andere Vorrichtungen geschieht; oder es können die Druckwerkzeuge ganz unabhängig von dem elektrischen Stromkreise angeordnet sein; der die Erhitzung bewirkende Strom kann in das eine der beiden zu verbindenden Werkstücke eingeführt werden, in demselben bis zur Schweifs- oder Löthstelle vordringen und seinen Ausgang durch eine andere, nur mit dem anderen Werkstücke verbundene Leitung nehmen. Die Benutzung der Walzen zur Zuleitung des Stromes in das Werkstück erscheint jedoch als die vortheilhafteste, nur soll die Erfindung nicht hierauf beschränkt sein. Der Strom kann durch die Werkstücke bezw. durch die zu erhitzenden Stellen derselben in Bogenschlufs oder in Hintereinander- oder auch in Parallelschaltung geführt werden, wie aus der Beschreibung und Zeichnung im Weiteren ersichtlich.When performing this process, the rollers or printing tools can do this themselves serve to supply the electrical current to the work piece at one point, while the supply line at a second point also done by rollers or other devices; or the printing tools can be completely independent of the electrical circuits be arranged; the current causing the heating can flow into one of the two to be connected Workpieces are introduced, penetrate in the same to the Schweifs- or soldering point and its exit through a take another line that is only connected to the other work piece. Using the Rolling to feed the current into the workpiece appears, however, to be the most advantageous. only the invention is not intended to be limited thereto. The current can BEZW through the workpieces. by the to be heated Place the same in arches or in series or in parallel as can be seen from the description and drawing below.

Es besteht bereits ein Verfahren zum Schweifsen von Metallstreifen durch den elektrischen Strom,A welding process already exists of metal strips by the electric current,

wobei ebenfalls die zu verbindenden Stücke in fortlaufender Vorwärtsbewegung sich befinden und der Strom dem Werkstück durch Walzen zugeleitet wird, aber bei diesem Verfahren wird der Strom rechtwinklig zur Längs- und zur Bewegungsrichtung des Werkstückes, also quer hindurch von einem Prefswerkzeug zum anderen geleitet, während nach dem vorliegenden Verfahren der Strom der Länge nach durch das Werkstück hindurchgeht. Bei diesem älteren Verfahren, findet die Erhitzung des Metalles nur während des Durchganges zwischen den Walzen statt, die den Druck zur Herstellung der Verbindung ausüben; nach dem vorliegenden * Verfahren wird jedoch das Metall auf einer gewissen Länge schon vor dem Eintritt zwischen die Walzen erhitzt.the pieces to be connected are also in continuous forward motion and the current is fed to the workpiece by rolling, but in this method is the current at right angles to the longitudinal and to the direction of movement of the workpiece, i.e. transversely passed through from one press tool to another while following the present method the current passes lengthwise through the workpiece. In this older process, the metal is heated only take place during the passage between the rollers that produce the pressure exercise the connection; according to the present * method, however, the metal is on heated to a certain length before it enters between the rollers.

Es ist danach leicht erklärlich, dafs bei dem älteren Verfahren zur Erzeugung der Schweifshitze ein Strom von aufserordentlicher Stärke angewendet, das Werkstück' aber sehr langsam vorwärts bewegt werden mufs. Beim Schweifsen dünner Metallstreifen ist aufserdem die kühlende Wirkung der Berührung mit den Walzen fast ebenso grofs als die Erhitzung durch den Strom, und es ist dadurch kaum möglich, eine gute Schweifshitze zu erhalten.It is then easy to explain why the older process used to generate heat from the tail a current of extraordinary strength is applied, but the workpiece is very slow must be moved forward. When welding thin metal strips, there is also the cooling effect of contact with the rollers is almost as great as the heating by the current, and it is hardly possible to get good heat from the tail.

Bei dem vorliegenden Verfahren kann dagegen die Fortbewegung des Werkstückes wesentlich schneller bewirkt werden, und die Kühlung durch die' Walzen ist verhältnifsmäfsig sehr gering, wie im Weiteren erklärt werden wird.In the present method, however, the movement of the workpiece can be effected much more quickly, and the cooling by the rollers is comparative very low, as will be explained below.

Das Verfahren kann angewendet werden, um auf Metallplatten Rippen zu' befestigen, um auf eine ebene Grundlage unregelmäfsige Erhöhungen oder Verzierungen aufzulöthen, um Röhren in der Längsrichtung an einander zu schweifsen oder zu löthen, um Streifen verschiedenen Metalles fest mit einander zu vereinigen etc.The method can be used to attach ribs to metal plates to dissolve irregular elevations or decorations on a level basis in order to Tubes to be welded or soldered to one another in the longitudinal direction to form different strips To unite metal firmly with each other, etc.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung dargestellt, mittelst welcher Metallstreifen, Stäbe oder Stangen der Länge nach zusammengeschweifst werden sollen.In the drawing a device is shown, by means of which metal strips, rods or rods are to be twisted lengthwise together.

Fig. ι ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer solchen Vorrichtung; Fig. 2 ist eine Oberansicht derselben; Fig. 3 ist eine Seitenansicht' einer anderen Anordnung der mechanischen Hülfsmittel zur Ausführung des Verfahrens; Fig. 4 ist eine Endansicht und Fig. 5 eiiie Oberansicht dieser letzteren Anordnung. Fig. Ι is a side view of an embodiment such a device; Fig. 2 is a top view of the same; Fig. 3 is a Side view 'of another arrangement of the mechanical aids for carrying out the process; Fig. 4 is an end view and Figure 5 is a top view of this latter arrangement.

Die Elektricität wird aus einer beliebigen geeigneten Quelle, welche die erforderliche Stromstärke liefert, zugeleitet; zweckmäfsig ist die Anwendung eines Transformators, dessen primäre Spule eine verhältnifsmäfsig grofse Zahl Windungen hat, die von Wechselstrom durchflossen wird, während die Secundärspule aus einer starken Kupferstange oder - Masse besteht, deren beide Enden die Pole der Vorrichtung bilden und den Strom an das Werkstück abgeben. Die Herstellung der Secundärspule aus einer solchen, auf einer Seite einen Spalt bildenden rahmenförmigen Stange, in deren seitliche Vertiefungen die Primärspule eingelegt ist, ist zu gleichem Zwecke bekannt. Auf einer solchen, mit 17 bezeichneten Secundärspule sind die Vorrichtungen, die den Strom dem in Bewegung befindlichen Werkstücke zuführen, direct, und zwar auf den beiden Polen befestigt.The electricity will be from any suitable source which will provide the requisite Amperage supplies, supplied; It is expedient to use a transformer whose primary coil has a comparatively large number of turns, those of alternating current is traversed, while the secondary coil consists of a strong copper rod or mass consists, both ends of which form the poles of the device and the current to the workpiece hand over. The manufacture of the secondary coil from such, one on one side Gap-forming frame-shaped rod, in the side depressions of which the primary coil is inserted is known for the same purpose. On such a secondary reel marked 17 are the devices which supply the current to the work piece in motion, direct, on both of them Poland fortified.

Bei der in Fig. 1 und 2 gezeichneten Anordnung wird der Strom . mittelst Hintereinanderschaltung durch die beiden Streifen oder Stücke Metall 10, welche zusammengeschweifst werden sollen, geleitet. 11, 12, 13, 14 sind Contactrollen. Die Rolle 12 ist in einem Träger 2 gelagert, welcher zweckmäfsig aus einem Stück mit der Spule 17 besteht, und die Rolle 11 ist in einem ähnlichen Träger 1 gelagert, der gegenüber der Rolle 12 mittelst Schrauben 5 verstellbar ist. Der Träger 1 ist in Berührung mit demselben Pol der Secundärspule wie die Rolle 12 und gleitet auf demselben in geeigneten Führungen. Die Rollen 13 und 14 sind in ähnlicher Weise auf dem anderen Pol der Secundärspule in Trägern 3 und 4 gelagert, von denen der eine mit der Rolle 14 mittelst Schraube 6 stellbar ist. Diese Theile sind zweckmäfsig aus demselben Metall wie die Secundärspule, d.h. aus Kupfer. Durch die Stellbarkeit der Träger 1 und 4 bezw. Rollen 11 und 14 können letztere den Werkstücken verschiedener Stärke angepafst werden. Das eine Paar Rollen 11 und 12 bildet hier den einen Pol des Stromkreises, das andere Paar 13 Und 14 den anderen Pol.In the arrangement shown in FIGS. 1 and 2, the current. by means of series connection by the two strips or pieces of metal 10 which are tied together should be directed. 11, 12, 13, 14 are Contact roles. The roller 12 is mounted in a carrier 2, which expediently from consists of one piece with the spool 17, and the roller 11 is mounted in a similar carrier 1, which is adjustable with respect to the roller 12 by means of screws 5. The carrier 1 is in contact with the same pole of the secondary coil as the roller 12 and slides on same in suitable guides. The rollers 13 and 14 are similarly on the other pole of the secondary coil mounted in carriers 3 and 4, one of which with the roller 14 by means of screw 6 is adjustable. These parts are appropriately derived from the same Metal like the secondary coil, i.e. made of copper. Due to the adjustability of the carrier 1 and 4 respectively. Rollers 11 and 14 can be the latter be adapted to the workpieces of different thicknesses. The one pair of rollers 11 and 12 here forms one pole of the circuit, the other pair 13 and 14 the other Pole.

Die Vorrichtung zum Zusammendrücken der beiden Metallstreifen ist aus Fig. 2 ersichtlich. Dieselbe ist zweckmäfsig auf einem Tisch oder Traggestell befestigt, das von-dem Transformator isolirt ist. Diese Druckvorrichtung' besteht hier einfach aus einem Walzen- oder Rollenpaar 15, 16 aus Stahl oder anderem festen Material, welche Rollen in Lagern 7 urid 8 derselben Art wie die Träger 1 und 2 gehalten werden. Das bewegliche Lager 7 ist mittelst Schraube 9 verstellbar. Das Werkstück kann zwischen diesen Rollen 1 5 und 16 mittelst ge·^ eigneter Zugvorrichtungen in der Richtung des Pfeiles hindurchgezogen werden, oder die Rollen können Drehung empfangen, um den Vorschub selbst zu bewirken. Die kleinen, in die beiden Hälften des Werkstückes eingezeichneten Pfeile zeigen den Wag an, den der Strom durch das Werkstück 10 nimmt.The device for pressing the two metal strips together is shown in FIG. It is expediently attached to a table or support frame that is attached to the transformer is isolated. This printing device here simply consists of a pair of rollers or rollers 15, 16 made of steel or other solid material, which rollers in bearings 7 and 8 the same way as carriers 1 and 2 are held. The movable bearing 7 is middle Adjustable screw 9. The workpiece can be placed between these rollers 1 5 and 16 by means of a mean · ^ suitable pulling devices are pulled through in the direction of the arrow, or the Rollers can receive rotation to self-propel. The little ones in The arrows drawn in the two halves of the workpiece indicate the wagon the Current through the workpiece 10 takes.

Bei der Benutzung dieser Vorrichtung werden die beiden zu verbindenden Metallstreifen ι ο je zwischen zwei Contactrollen, welche die Pole des Stromkreises bilden, lose eingeklemmt und dann zwischen den Rollen 15, 16 mit einander in Berührung gebracht. Durch Anziehen der Schraube 9 werden beide Streifen fest gegen einander gedrückt, und wenn der Strom angelassen wird, so findet die Erhitzung der Metallstreifen zwischen der Stelle, wo der Druck ausgeübt wird, und den Berührungsstellen der Pole statt. Da die Fortbewegung der Metallstreifen fortlaufend in der Richtung des Pfeiles durch die Druckwalzen hindurch stattfindet, so findet. die Verbindung der beiden Streifen zwischen diesen Walzen in ununterbrochener Folge statt, da immer frische Stellen nachrücken, welche unmittelbar vor Eintritt zwischen die Druckwalzen durch den Strom, der durch einen Theil der Länge hindurchgeht, erhitzt sind. When using this device, the two metal strips to be connected are ι ο each loosely clamped between two contact rollers, which form the poles of the circuit and then between the rollers 15, 16 with brought into contact with each other. By tightening the screw 9, both strips pressed firmly against each other, and when the current is left on, the heating takes place the metal strip is held between the point where the pressure is applied and the contact points of the poles. Because locomotion the metal strip continuously in the direction of the arrow through the pressure rollers takes place, so finds. the connection of the two strips between these rollers in uninterrupted Follow instead, as fresh spots always move up, which are immediately before entry between the pressure rollers are heated by the current which passes through part of the length.

Es ist leicht ersichtlich, dafs auf gleiche Weise jede . beliebige Zahl von Metallstreifen zusammengeschweifst werden kann, indem diese Streifen, nur an einander liegend, zwischen den Druckwalzen oder anderen Druckwerkzeugen, die einen seitlichen Druck ausüben, hindurchgeführt zu werden brauchen.It is easy to see that each. any number of metal strips can be curled up by placing these strips, just lying on top of each other, between the Pressure rollers or other pressure tools that exert lateral pressure, passed through need to become.

In dieser Anordnung geht der Strom mit Hintereinanderschaltung durch die zu verbindenden Theile des Werkstückes hindurch, aber er kann auch mit Parallelschaltung hindurchgeführt werden, wie durch Fig. 3, 4 und 5 erläutert. Die Contactvorrichtungen auf den Polen der Secundärspule sind im . wesentlichen ebenso eingerichtet, wie vorbeschrieben, nur sind sie zu einander anders angeordnet, so dais das Werkstück von einem Rollenpaar 11, 1.2 nach* dem anderen 13, 14 hinübergeht und zwischen demselben durchgeführt wird. Die Rollen sind hier etwas anders befestigt, indem eine derselben 12 von einem Gleitstück getragen wird, das sich in einem Gufsstück bewegt, welches mit dem- die andere Walze tragenden Lagerbock ein Stück bildet.In this arrangement, the current goes through those to be connected in series Parts of the workpiece through it, but it can also be passed through with a parallel connection as illustrated by FIGS. 3, 4 and 5. The contact devices on the poles of the secondary coil are in. essential set up in the same way as described above, only they are arranged differently from one another, so dais the workpiece from a pair of rollers 11, 1.2 after * the other 13, 14 passes over and is performed between the same. The rollers are attached a little differently here by one of these 12 is carried by a slider moving in a cast piece, which forms one piece with the bearing block carrying the other roller.

Die beiden Streifen oder Stangen 10 werden von dem einen Walzenpaar 11, 12, welches den einen Pol des Stromkreises bezw. der Secundärspule bildet, in der in Fig. 5 durch' Pfeil angedeuteten Richtung nach dem anderen Walzenpaar 13, 14 und zwischen- demselben durchgeführt. Es ist leicht ersichtlich, dafs der Strom bei dieser Anordnung durch die beiden Streifen oder Hälften des Werkstückes in parallelem Stromkreis hindurchgeht, aber wie in der ersteren Anordnung wird das Werkstück durch den in der Längsrichtung desselben bezw. durch den sich der Druckvorrichtung nähernden Theil desselben durchgehenden Strom erhitzt. In der durch Fig. 3, 4 und 5 dargestellten Anordnung der Vorrichtung können die Rollen 13 und 14 gleichzeitig als Druckrollen dienen, und es ist sogar zw.eckmäfsig, dafs sie die beiden zu verbindenden. Theile fest zusammendrücken und die Vereinigung bewirken.The two strips or rods 10 will be of the one pair of rollers 11, 12, which the one pole of the circuit respectively. the secondary coil forms, in the in Fig. 5 by 'arrow indicated direction to the other pair of rollers 13, 14 and between the same accomplished. It is easy to see that with this arrangement the current flows through the two strips or halves of the workpiece goes through in a parallel circuit, but as in the former arrangement, the workpiece is supported by the lengthwise direction thereof respectively through the part approaching the printing device Electricity heated. In the arrangement of the device shown by FIGS. 3, 4 and 5 the rollers 13 and 14 can serve as pressure rollers at the same time, and it is even intermediate, that they connect the two. Press the parts tightly together and the union cause.

Bei der Parallelschaltung des Stromes ist es nicht nothwendig, dafs der in der Längsrichtung des Werkstückes durch die beiden Hälften desselben gehende Strom demselben Transformator bezw. derselben Elektricitätsquelle entnommen wird; es kann vielmehr jede Hälfte des Werkstückes aus einer getrennten Quelle mit Elektricität gespeist werden. Der Contact der Pole gegen das Werkstück kann auch mittelst flacher oder reibender Berührungsflächen bewirkt werden und die Contactflächen der Vorrichtung können aus Kohle oder dergleichen anstatt aus Kupfer bestehen.When the current is connected in parallel, it is not necessary that it be in the longitudinal direction of the workpiece through the two halves of the same current BEZW same transformer. same source of electricity is removed; Rather, each half of the workpiece can consist of a separate one Source to be fed with electricity. The contact of the poles against the workpiece can also by means of flat or rubbing contact surfaces and the contact surfaces of the device may be made of carbon or the like instead of copper.

Wesentlich bei dem Verfahren ist stets, dafs die Erhitzung des Werkstückes stets vor dem Eintritt desselben zwischen die Druck- oder Schlagwerkzeuge, welche die Verbindung bewirken, geschieht, so dafs das Metall stets Zeit hat, vorher eine hochgradige Erhitzung zu erhalten, selbst wenn es ziemlich schnell .fortbewegt wird.It is always essential in the process that the workpiece is always heated before the Entry of the same between the pressure or impact tools that effect the connection, happens so that the metal always has time to get a high degree of heating beforehand, even if it moves pretty quickly.

Claims

Patent claims:

1. The procedure for joining metal strips, Rods, rods, etc. in the longitudinal direction by welding or soldering by means of an electric current, characterized by the passage of the to be connected, butting against each other between rollers or tools, which these parts press together or

- beat while at the same time an electrical. shear flow in the longitudinal direction the parts to be connected is passed through at a point which is between the Point of application of the printing tools and one in the direction of the movement of the The workpiece more distant points.

2. To carry out the method referred to in claim 1. a device, characterized by the arrangement of two pairs of rollers 13, 14 and 11, 12, which face each other in such a way that the workpiece is passed between the two pairs of rollers each pair of which form a pole of an electricity source.

3. In the device identified by claim 2, the connection of the secondary coil a transformer for the delivery of strong currents that heat the metal with two pairs of rollers or pressure devices, which are arranged on the poles of this secondary coil and so opposed to each other are that the strips, rods or

Rods that are to be connected go through from one pair of rollers to the other be able.

4. In the device identified by claim 2, the connection of a transformer - Secondary coil for the delivery of high voltage currents with pressure rollers, which are attached to a pole piece of this coil and contact devices located on the other pole piece of the coil, which pressure rollers and contact devices face each other in such a way that the workpiece moved in the longitudinal direction passes between the two.

1 sheet of drawings.