DE679960C

DE679960C - Verfahren zum elektrischen Widerstandsschweissen

Info

Publication number: DE679960C
Application number: DES113047D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1933-03-04
Filing date: 1934-02-27
Publication date: 1939-08-18

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine diesem Verfahren dienende Vorrichtung zum elektrischen Widerstandsschweißen.

Bekanntlich büßen Metalle beim elektrischen Schweißen infolge der Wärmebehandlung, welcher sie während des Schweißens unterworfen werden, einen großen Teil ihrer Kerbfestigkeit ein.

Diesem Mangel soll gemäß der Erfindung dadurch abgeholfen werden, daß die Schweißstücke, nachdem sie in der üblichen Weise zusammengeschweißt worden sind und sie nach Abschaltung des Schweißstromes abgekühlt und wieder fest geworden sind, einem Einheitsdruck unterworfen werden, der höher ist als die Zugfestigkeit im kalten Zustande des Metalls, aus welchem die 'Schweißstücke bestehen.

Handelt es sich beispielsweise um das elektrische Widerstandsschweißen von Blättern aus Duralumin (Duralumin ist eine Aluminiumlegierung, und dieses Wortzeichen ist als solches geschützt), so unterwirft man die Schweißstücke zunächst in üblicher Weise einem Schweißdruck, der etwa s,skg/qmm beträgt, und läßt dann den Schweißstrom hindurchgehen. Sobald die Stücke geschweißt sind, unterwirft man sie einem Druck, weleher sskg/qmm beträgt, indem man auf die bewegliche Elektrode eine geeignete Kraft einwirken läßt. Dieser Druck ist wesentlich höher als die Zugfestigkeit des Duralumin, die etwa 4okg/qmm beträgt. Hierdurch wird bewirkt, daß dem Duralumin ein großer Teil der während des Schweißens verlorengegangenen Kerbfestigkeit wiedergegeben wird.

Zur Durchführung des neuen Verfahrens kann man sich verschiedener Vorrichtungen bedienen; in den Zeichnungen ist eine Ausführungsform beispielsweise dargestellt. In dieser Zeichnung veranschaulicht

Abb. ι die Schweißanlage in schematischer Ansicht,

Abb. 2 die elektrische Schaltung der Antriebsvorrichtung.

Die Schweißvorrichtung besitzt in üblicher Weise eirie bewegliche Elektrode 1 und eine dieser Elektrode gegenüberliegende feststehende Elektrode 2. Die bewegliche Elektrode ι wird unter Vermittlung der Stange 16 und eines Hebels 3 durch die Stange 4 betätigt, die fest mit dem Kolben 5 verbunden ist, welcher sich in dem Zylinder 6 verschiebt.

Läßt man ein Druckfluidum in den Teil 6" des Zylinders eintreten, so erfolgt ein Aufwärtsgehen der Elektrode 1. Läßt man umgekehrt ein Druckfluidum in den Teil 6^b des Zylinders eintreten, so werden die beiden Elektroden 1 und 2 einander genähert, und

man übt den Schweißdruck auf die zu schweißenden Stücke aus.

Die Verteilung des Druckfiuidums im Zylinder 6 erfolgt mittels eines Verteilers 7, der durch einen Fußhebel betätigt wird. Dieser Verteiler besteht aus einem Schieber 8, der je nach seiner Lage mit Bezug auf die Öffnungen der Rohrstutzen 9, 10 und 11 das Aufwärtsgehen der beweglichen Elektrode oder das Abwärtsgehen und die Ausübung eines Druckes auf die Elektrode steuert.

Bei der in Abb. 1 der Zeichnung veranschaulichten Lage wird das Druckfluidum (beispielsweise Druckluft), welches durch das Rohria von einer beliebigen Quelle herkommt und durch ein Reduzierventil 13 auf den gewünschten Druck gebracht wird, in den Teil 6^a des Zylinders 6 eingeführt, und es erfolgt infolgedessen ein Aufwärtsgehen der Elektrode i. In dieser Stellung steht der Teil 6^b des Zylinders 6 durch das Rohr 14, das Elektroventil ι S, das Rohrn^a und den unteren Teil des Verteilers 7 mit der Außenatmosphäre in Verbindung.

Um die Elektrode 1 abwärts gehen zu lassen und den Schweißdruck zu erzeugen, stößt man den Verteiler 7 nach unten, um das Rohr 9^a mit der Atmosphäre in Verbindung zu setzen und die beiden Leitungen io« und ii^s miteinander zu verbinden. Da die Lage des Elektroventils 15 sich nicht geändert hat, so wird das vom Reduzierventil 13 herkommende Druckfluidum in den Teil 6* des Zylinders 6 geführt, und es erfolgt das Abwärtsgehen und Unterdruckbringen der Elektrode 1. Wie ersichtlich, steht die Rohrleitung 12 noch mit einem Reduzierventil 16" in Verbindung, hinter dem ein viel höherer Druck als hinter dem Ventil 13 auftritt. Das Reduzierventil 16^a steht seinerseits mit dem Elektroventil 15 durch das Rohr 17 in^; Verbindung. Sobald das Schweißen beendet ist, steigt das Elektroventil 15 selbsttätig auf-: wärts und setzt die Rohrleitungen 17 und 14 miteinander in Verbindung. In diesem Augen-^: blick erfolgt der Höchstenddruck im Teil 6* _: des Zylinders 6 und wirkt infolgedessen auf die geschweißten Stücke ein, um deren mechanische Eigenschaften zu verbessern. An Stelle eines einzigen Elektroventils kann -^; man zwei Elektroventile 15 und 15° verwenden, die am Ausgang des Reduzierventils ΐ6^Λ in Reihe geschaltet sind. Auf diese Weise vermeidet man, daß die Druckluftverluste, die im Elektroventil 15 auftreten können, das gute _ Funktionieren der Vorrichtung verhindern, wenn man die Verschiebungen der beweg-. liehen Elektrode und den Schweißdruck beeinflußt.

Das Unterspannungbringen des Schweiß-, transformators sowie die Betätigung der Elektroventile 15 und 15^a erfolgt gemäß der Erfindung auf folgende Weise (Abb. 2):

Die Primärentwicklung 18 des Schweißtransformators ist mit mehrfachen Anzapfungen versehen und steht einerseits mit dem Netz 19 durch die Leitung 22 in Verbindung und andererseits mit den Kontakten 23 eines Umschalters 21, dessen beweglicher Kontakt 20 mit dem Netz über ein Relais 24 verbunden ist, das mit der Leitung 25 in Reihe geschaltet ist. Die Spule 26 dieses Relais 24 wird durch das Netz erregt und kann unter Vermittlung eines Zwischenrelais 28, 29 durch einen Kontakt 27 abgeschaltet werden, der beispielsweise durch den Arbeiter betätigt wird, wenn er den Verteiler 7 abwärts stößt. Die Spule 29 ist von dem Unterbrecher 28 und der Spule 26 abgezweigt.

Schließlich sind die Elektroventile 1S und ι S" selbst zueinander parallel geschaltet und werden vom Netz über einen Unterbrecher 30 gespeist, der fest mit dem Unterbrecher 28 verbunden ist. Diese" Verbindung ist derart, daß der Kontakt 30 sich schließt und die Elektroventile 15, 15° erregt werden, wenn der Kontakt 2 8 sich öffnet. ■ Diese Vorrichtung funktioniert in folgender Weise:

Ist der Schweißdruck hergestellt, so schließt sich der Unterbrecher 27 entweder selbsttätig oder unter der Einwirkung des Arbeiters, wenn derselbe den Verteiler 7 abwärts drückt. In diesem Augenblick befindet sich der Kontakt 28 in Haltestellung und öffnet sich nicht sofort, denn die Zeitkonstante des Relais 29 ist verhältnismäßig groß. Die Spule 26 wird also selbst erregt und bewirkt das Schließen des Schalter 24 und demgemäß das Schließen des Stromkreises der Primärwicklung des Schweißtransformators 18. Die Zeitkonstante des Relais 29 ist so groß, daß der Kontakt 2 8 sich erst öffnet, wenn das Schweißen beendet ist. In diesem Augenblick ist die Spule20 nicht mehr erregt, und die Primärwicklung des Transformators 18 wird abgeschaltet. Gleichzeitig schließt der mit dem beweglichen Kontakt 28 fest verbundene bewegliche Kontakt 30 den Erregerstrom für die Elektroventile 15 und 15«, die infolgedessen den Höchstenddruck auf den Kolben zur Betätigung der beweglichen Elektrode auftreten lassen. Dieser Druck läßt nach, sobald der Arbeiter den Fußhebel des Verteilers 7 frei gibt oder auch selbsttätig nach einer beliebig variablen Zeit.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren ■ zum elektrischen Wider-Standsschweißen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißstücke, nachdem sie in

der üblichen Weise zusammengeschweißt worden sind und sie nach Abschaltung des Schweißstromes abgekühlt und wieder fest geworden sind, einem Einheitsdruck unterworfen werden, der höher ist als die Zugfestigkeit im kalten Zustande des Metalls, aus welchem die Schweißstücke bestehen.
2. Eine zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch ι dienende Vorrichtung, bei welcher ein Zylinder zur Verwendung kommt, in welchem sich ein mit der beweglichen Elektrode des Schweißapparats verbundener Arbeitskolben unter der Einwirkung eines Druckfiuidums verschiebt, .dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Arbeitszylinders (6) mit dem den Nachdruck erzeugenden Hochdruckfluidum unter Vermittlung eines Elektroventils (15) erfolgt, welches sich selbsttätig öffnet, wenn der Schweißstrom unter-' brochen wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis der Primärwicklung des Schweißtransformators(i8) durch einen Zeitschalter gesteuert wird, der sich öffnet, wenn das Schweißen beendet ist und in diesem Augenblick den Stromkreis des Elektroventils schließt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Anordnung von zwei oder mehr Elektroventilen (15, 15^s), die hintereinander in die Zuführungsleitungen für das Hochdruckfluidum ge- schaltet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen