DE660523C - Verfahren zum elektrischen Widerstands-Punkt- oder -Nahtschweissen von schwer schweissbaren Metallen - Google Patents

Description

Widerstandspunktschweißmaschinen zum Schweißen von Nichteisenmetallen, insbesondere von Aluminium und seinen Legierungen, bei denen der Elektrodendruck zur besseren wirtschaftlichen Gestaltung des Schweißprozesses und zur Erzielung guter metallurgischer Eigenschaften während der Schweißperiode veränderlich ist, sind in letzter Zeit besonders im Flugzeugbau zur Anwendung gekommen.

Diese Maschinen arbeiten im allgemeinen mit Schweißzeiten von mehreren Wechselstromperioden. Die Veränderlichkeit des Elektrodendruckes wird entweder auf rein mechanischem Wege mittels Nockenscheibe und Feder oder hydraulisch oder pneumatisch vorgenommen. Diese Einrichtungen kommen jedoch wegen der ihnen innewohnenden Massenträgheit bei Anwendung der Nockenscheibe mit Feder und wegen der Druckverluste in den Steuerventilen bei Anwendung gasförmiger oder flüssiger Druckmittel bei pneumatischer oder hydraulischer Regelung nur dann in Frage, wenn verhältnismäßig lange Schweißzeiten, also Schweißzeiten, die mehrere Wechselstromperioden dauern, angewendet werden. Beim Schweißen dünner Bleche, wenn zweckmäßigerweise mit Schweißzeiten von einer Wechselstromperiode und darunter gearbeitet wird, lassen sich diese be-

kannten Mittel nicht anwenden. Es sind zwar

auch Drucksteuerungen mittels Solenoiden bekannt, bei denen das Solenoid zur Erzielung der Gesamtbewegung der Elektroden dient. Da der Druck, den das Solenoid auszuüben hat, sehr groß ist, sind sehr komplizierte mechanische Teile erforderlich, mit denen es ebenfalls wieder unmöglich ist, Druckschwankungen in den Schweißzeiten zu erzielen, die nur einen oder nur einen Teil ihrer Wechselstromperioden dauern. Außerdem ist es mit den bekannten Einrichtungen nicht möglich, wie es für die Aluminiumschweißung beispielsweise erforderlich ist, den Druck nach einer bestimmten Kurve zu verändern. Gerade beim Schweißen von dünnen Aluminiumblechen muß der anfängliche Druck zum Durchschlagen der Aluminiumoxydschicht größer sein als der nach Durchschlagen der Schicht erforderliche Schweißdruck.

Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren, den Elektrodendruck auch bei Anwendung kürzester Schweißzeiten dem Schweißvorgang genau anzupassen. Erfindungsgemäß wird zum elektrischen Widerstandspunkt- oder Nahtschweißen von schwer schweißbaren Metallen mit elektromagnetischer Steuerung des Schweißdruckes bei Anwendung äußerst kurzer Schweißzeit der normaleElektrodendruck durch Federn o. dgl. erzielt und dieser Druck einem während der Schweißzeit beliebig ver-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Gottfried Stolberg in Berlin-Charlottenburg.

änderlicheii Druck überlagert. Dieser veränderliche Druck wird durch einen auf den Elektrodenarm angeordneten Magnetkörper erzeugt. Die Erregung der Magnete wird-* während der Schweißung entsprechend dcrp gewünschten Änderung des Schweißdruckes.-·: verändert. Die Änderung der Magnetkraft' überträgt sich unmittelbar auf die Schweißstelle, da sich während des Schweißvorganges

ίο die Arme der Maschine in Druckrichtung praktisch nicht bewegen und demnach zusätzliche Kräfte zur Überwindung der Massenträgheit nicht aufgebracht zu werden brauchen. Man kann aber auch die Erregung der den Druck erzeugenden Magnete unmittelbar oder mittelbar vom Netz aus vornehmen. Hierbei können außer den Regelapparaten zur Einstellung der Größe der Erregerstromstärke Mittel zur Erzielung einer von der Sinusform abweichenden Druckkurve vorgesehen werden. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Ansicht, Fig. 2 einen Schnitt A-A durch den Magnetkörper. An dem Punktschweißmaschinengestell 1, in dem üblicherweise Schweißtransformatoren, Schältwalzen oder sonstige Regelelemente angeordnet sind, ist der feste untere Elektrodenarm 2 befestigt. Der bewegliche obere Elektrodenarm 3 wird mittels des Fußtritts 4 über ein Gestänge 5 und 5' bewegt. Sobald die obere Elektrode 6 auf die zu schweißenden Bleche 7 aufgesetzt ist, wird die Feder 8 zusammengedrückt, und zwar so weit, bis sich der am Fußhebel 4 angebrachte Nocken 9 auf den Anschlag 10 aufsetzt. Zur Einstellung des Elektrodendruckes dient das auf die Druckfeder 8 einwirkende ■ Handrad 11. In der Nahe der Schweißelektroden ist ein aus larnellierten Blechen hergestellter Magnetkörper 12 angeordnet, der über den oberen Elektrodenarm 3 gelegt ist. Das Joch 13 dieses Magneten ißt auf einem zwischen dem Elektrodenarm angebrachten festen Tragarm 14 befestigt. Der Arm 14 ist von der Aufspannplatte 15 isoliert. Die Kraftlinien, die bei Stromfluß die Luftspalte 16 überqueren, bewirken einen magnetischen Zug, der den Druck zwischen den Elektrodenspitzen 6 und 6' je nach der augenblicklich •fließenden Stromstärke erhöht. Der Magnet-/körper 12 kann zur Änderung der Einstellung "ties zusätzlichen Elektrodendruckes verstellbar angeordnet werden.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel schwankt der Elektrodendruck im Takt der doppelten Netzfrequenz und ist mit dem Schweißstrom in Phase, da die Erregung des Magneten durch den Schweißstrom selbst erfolgt. Ordnet man den Magneten so an, daß der Kraftlinienweg nicht mit der Schweißstrombahn verkettet ist, sondern daß die Magnetkraftlinien durch einen besonderen Stromkreis hervorgerufen werden, so kann die Veränderung der Dichte der magnetischen Kraftlinien und damit die Veränderung des zusätzlichen Elektrodendruckes nach einer beliebigen Gesetzmäßigkeit vorgenommen werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum elektrischen Widerstands-Punkt- oder -Nahtschweißen von schwer schweißbaren Metallen mit elektromagnetischer Steuerung des Schweißdruckes bei Anwendung äußerst kurzer Schweißzeiten, dadurch gekennzeichnet, daß der normale Elektrodendruck durch Federn o, dgl. erzielt wird und daß dieser Druck einem während der Schweißzeit beliebig veränderlichen Druck überlagert wird, der durch einen auf den Elektrodenarm angeordneten Magnetkörper erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur beliebigen Veränderung des Schweißdruckes während der Schweißperiode die Erregung des Magneten in Abhängigkeit von der Änderung des Schweißstromes geändert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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