DE907316C - Verfahren zum Anschweissen eines elektrischen Zufuehrungsleiters an eine Metallflaeche, insbesondere an die Tragplatte eines Sperrschichtgleichrichters - Google Patents

Description

• Verfahren züm Anschweißen eines elektrischen Zuführungsleiters an eine Metallfläche, insbesondere an die Tragplatte eines Sperrschichtgleichrichters Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzielung einer guten und billig anzubringenden elektrischen Verbindung eines Zuführungsleiters, z. B. an die Tragplatte eines Sperrschichtgleichrichters, und auf einen Sperrschichtgleichrichter oder einen anderen elektrischen Apparat mit einem nach diesem Verfahren erhaltlenen Anschluß.
• Bei elektrischen Apparaten, z. B. bei Sperrschichtgleichrichtern, insbesondere bei solchen, welche geringe Abmessungen aufweisen, tritt die Schwierigkeit auf, in der Massenherstellung einen Zuführungsleiter schnell und sicher mit einer Elektrode des Systems zu verbinden, derart, daß eine mechanisch starke und elektrisch gut leitende Verbindung entsteht. Nur in besonderen Fällen kann die Verbindung durch das an sich schon umständliche Löten erzielt werden, nämlich dann, wenn das Material des Zuführungsleiters und des Teiles, an welches dieser angeschlossen werden soll, z. B. die Tragplatte, dazu geeignet sind. Bei Aluminiumelektroden ist diese Möglichkeit also schon ausgeschlossen. Außerdem tritt bei der Lötung leicht die Schwierigkeit einer unzulässigen Temperaturerhöhung des Teiles, mit welchem der Leiter verbunden werden soll, auf.
• Es ist schon bekannt, die Verbindung zwischen den Teilen eines Gerätes und des Zuführungsleiters durch Punktschweißung herbeizuführen, wobei die beiden zu verbindenden Teile an ihrer Kontaktstelle zwischen die Elektroden eines Schweißgerätes gebracht werden. Dieses Verfahren macht bei bestimmten Werkstoffen einige Schwierigkeiten, wie oben für das Lötverfahren angegeben; das Verfahren ist umständlich, und es besteht die Gefahr für Beschädigung des Gerätes infolge der hohen Temperatur.
• Es wurde auch schon vorgeschlagen, Kupferlitzen stumpf an massiven Metallteilen anzuschweißen, indem man die Kupferlitzen zunächst durch einen Bund zu einem möglichst festen Körper mechanisch zusammenfaßt und durch Durchleitung eines Schweißstromes mittels der Ausbildung eines Schweißbogens erhitzt, worauf die innige Verbendung durch schnelles und kräftiges Zusammenpressen der erhitzten Teile herbeigeführt wird.
• Eine derartige Schlag- oder Stoßschweißung wurde auch schon für die Stumpfschweißung von zwei Drähtchen vorgeschlagen. Die zu verschweißenden Drahtenden wurden meißelartig angeschärft und die Kanten rechtwinklig zueinander gesetzt, worauf die Schweißverbindung durch gleichzeitige Kondensatorentladung und Schlagwirkung stattfand.
• Die Erfindung hingegen befaßt sich mit der Stumpfschweißung des Endes eines elektrischen Zuführungsleiters an einer Fläche. In der Elektrotechnischen Zeitschrift, Bd. 36 (I935), S. 992, wird die Anschweißung von Drähten z. B. an ein Band mittels einer Kondensatorentladung besprochen. Es wird dabei bemerkt, daß unter keinen Umständen ein dünnes Band und ein Draht stumpf aneinandergeschweißt werden dürfen, und ebenfalls, daß es nicht zulässig ist, den Draht nur über eine kleine Oberfläche mit dem dünnen Band in Berührung zu bringen, weil dadurch ein Abschmelzen des Bandmaterials und ein Zurückgang der Haltbarkeit der Schweißstelle hervorgerufen wird.
• Erfindungsgemäß ist es nun möglich, in sehr einfacher und schneller Weise unter Vermeidung von allen obenerwähnten Nachteilen eine Verbindung zwischen einem Zuführungsleiter und einer Anschlußfläche (z. B. einer Tragplatte eines Sperrschichtgleichrichters) mittels eines solchen durch Kondensatorentladung entstandenen Stromstoßes zustande zu bringen, wobei der Zuführungsleiter selbst als die eine und z. B. die Tragplatte als die andere Schweißelektrode dient und nur die Endfläche des Zuführungsleiters in einfache Berührung mit der Anschlußfläche gebracht wird.
• Man benutzt also die Erscheinung, daß die Schweißelektrode selbst an das Werkstück festgeschweißt wird, wenn man einen Stromstoß durchgehen läßt, welcher dazu ausreicht, die Spitze der Elektrode und die darunterliegende Oberfläche des Werkstückes (infolge des Übergangswiderstandes) örtlich zum Fließen zu bringen, indem man die Elektrode dann in dieser Stellung abkühlen läßt.
• Im Gegensatz zu dem Eindruck, welche die obenerwähnte Veröffentlichung in der ETZ. erweckt, ist dieses Verfahren sehr geeignet für die Verbindung von dünnen Drähtchen mit dickeren Drähten und Platten und für die Verbindung von dünnen Drähten mit Gegenständen, welche aus einem anderen Metall als der Draht bestehen.
• Im Vergleich mit dem oben beschriebenen Stand der Technik zeigt es sich, daß, wo man früher für das stumpfe Aneinanderschweißen von zwei Drähtchen Kondensatorentladung und Schlagwirkung und meißelartige Anschärfung der Drahtenden vorschlug, es demgegenüber unter Verwendung der Kondensatorentladung gelingt, ein Drahtende stumpf an einer Fläche anzuschweißen, und zwar unter Vermeidung eines Zusammenpressens der Teile oder der Schlagwirkung, wie dies früher bei einer solchen Stumpfschweißung erforderlich war. Im Fälle der Erfindung wurde eine einfache Berührung als ausreichend gefunden.
• Dadurch wird die erforderliche Vorrichtung auch sehr einfach im Vergleich zu dem bekannten Schweißverfahren, und ein besonderer Vorteil besteht darin, daß man mit der erfindungsgemäßen einfachen Berührung auch Anschlüsse an Stellen vornehmen kann, welche sonst schwierig erreichbar sind. Insbesondere wenn der Zuführungsleiter durch eine enge Öffnung geführt werden muß, um mit einer darunterliegenden Fläche verbunden zu werden, bringt das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß der Leiter nur gegen die Fläche gehalten zu werden braucht, also kein schwerer auf die zu verbindenden Teile auszuübender Druck erforderlich ist.
• Für die Schweißung eines biegsamen Zuführungsleiters z. B. an einem Sperrschichtgleichrichter hat es sich unter Umständen als vorteilhaft gezeigt, eine Anzahl zu einem Bündel zusammengeflochtener Drähtchen (Litzendraht) zu verwenden. Eine günstige Ausführungsform der Erfindung in dem Falle, wo solche Drähtchen benutzt werden, besteht darin, daß das Anschlußende des Litzendrahtes (z. B. durch örtliche Verschmelzung) zu einer massiven Kugel ausgebildet wird, welche darauf durch einfache Berührung mit der Anschlußfläche verbunden wird.
• Im Gegensatz zu dem in der Beschreibungseinleitung erwähnten Fall, wo die Kupferlitzen durch einen Bund zu einem möglichst festen Körper mechanisch zusammengefaßt sind (um ein Zusammenpressen der erhitzten Teile zu verwirklichen), genügt im vorliegenden Falle eine Kugel am Ende des Litzendrahtes, so daß dieser selbst vollkommen biegsam bleibt.
• Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der Fig. I skizzenmäßig das Verfahren mit der Schaltung illustriert und Fig. 2 eine Variante ,desselben :darstellt.
• Fig. i zeigt skizzenmäßig einen Sperrschichtgleichrichter, dessen Trägerplatte aus Eisen mit i bezeichnet ist, während 2 eine Selenelektrode und 3 ,die Gegenelektrode aus einer Legierung von Zinns, Wismut und Cadmium bezeichnen. Zwischen den Elektroden 2 und 3 befindet sich die nicht in der Zeichnung !dargestellt-- Sperrschicht. Der Gleichrichter wird von dem Maul 4 einer Zange 5 festgehalten. Der Zuführungsleiter besteht nun aus einem Draht 6, der das Ende des auf einer Rolle 7 aufgewickelten Drahtvorrats darstellt. Dieser Drahtvorrat steht in Verbindung mit einer Kondensatorbatterie 8, welche mit einer Aufladevorrichtung 9 für diese Batterie verbunden ist, deren anderes Ende mit der Zange 5 verbunden ist.
• Wird das Drahtende 6 auf die Trägerplatte I gebracht, so entlädt sich die Kondensatorbatterie 8, und an der Kontaktstelle IO entsteht infolge des Übergangswiderstandes in diesem Punkt eine so große Wärmeentwicklung, daß eine Schweißverbindung entsteht. Im Grundsatz ist hier also das Verfahren der Widerstandsschweißung angewendet, wobei aber die Elektrode 6 selbst an das Arbeitsstück festgeschweißt wird. Der Draht 6 wird dann auf die erforderliche Länge abgeschnitten und bildet den Zuführungsleiter für das Sperrschichtgleichrichtersystem. Ein folgendes, von der Rolle 7 abgewickeltes Drahtende kann auf gleiche Weise an einen folgenden Sperrschichtgleichrichter angeschweißt werden, und so können auf einfache und billige Weise in der Massenherstellung die Zuführungsleiter angebracht werden.
• Da man mit dem Draht 6 die zu verbindende Elektrode des Sperrschichtsystems einfach nur zu berühren braucht, ist diese Verbindungsweise auch geeignet für Kontaktbildung mit äußerst kleinen Elektronensystemen von z. B. nur einigen Millimetern Durchschnitt. Weiter kann der Kontakt auch an schwer zu erreichenden Stellen angeschlossen werden.
• Bei der Wahl des Materials des Zuführungsleiters ist zu berücksichtigen, daß leicht eine Schweißverbindung gebildet wird. Wenn die Trägerplatte z. B. aus Aluminium besteht, wird ein Zuführungsleiter aus Kupfer verwendet. Zwecks Erzielung einer guten Schweißverbindung wird der Draht möglichst glatt abgeschnitten.
• Man kann auch noch auf etwas andere Weise verfahren, wenn z. B. wie in Fig. 2 dargestellt, ein Litzendraht II angebracht werden soll. Es wird dann zunächst am Ende dieses Drahtes dadurch eine Schmelzkugel I2 gebildet, daß man zwei Drahtenden gegeneinanderbringt und eine Kondensatorentladung übergehen läßt. Darauf bringt man diese Schmelzkugel I2 auf die Platte I und läßt wieder die Entladung übergehen, wobei die Schweißverbindung entsteht.
• Es kann als Stromquelle ein auf 4OO Volt aufgeladener Kondensator von IOOO Mikrofarad verwendet werden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zum Anschweißen eines elektrischen Zuführungsleiters an eine Metallfläche, insbesondere an die Tragplatte eines Sperrschichtgleichrichters, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schweißung mit Hilfe eines vorzugsweise durch eine Kondensatorentladung erhaltenen Schweißstromstoßes erfolgt, wobei der Zuführungsleiter selbst als die eine und beispielsweise die Tragplatte als die andere Schweißelektrode dient und nur die Endfläche des Leiters mit der Anschlußfläche in einfache Berührung gebracht wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als Zuführungsleiter eine Anzahl zu einem Bündel zusammengeflochtener Drähtchen (Litzendraht) angewendet wird, dessen zum Anschluß an die Anschlußfläche zu verwendendes Ende zu einer massiven Kugel (z. B. durch örtliches Schmelzen) ausgebildet wird, welche Kugel darauf an die Anschlußfläche angeschweißt wird.
3. 3. Sperrschichtgleichrichter oder sonstiges elektrisches Gerät mit einem durch eine Punktschweißung z. B. mit der Tragplatte verbundenen Zuführungsleiter, dadurch gekennzeiichnet, daß ,diese Schweißurig unter Anwendung des Verfahrens nach Anspruch i oder 2 erhalten ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 381 765; französische Patentschrift Nr. 716 318.