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Schweißkopf zur gleichzeitigen Durchführung einer Reihe von Punktschweißungen
nach der Doppelpunktmethode Die Erfindung betritt einen Schweißkopf für Widerstandsschweißun:gen,
der es ermöglicht, gleichzeitig eine Reihe von Punktschweißungen nach der Doppelpunktmethode
durchzuführen. Im Gegensatz zur einfachen Punktschweißung, bei der die beiden Elektroden
an gegenüberliegenden Seiten :der überlappt zu verschweißenden Metallteile angeordnet
sind und vom Schweißstrom jeweils ein einziger, in Achsrichtung zwischen :den Elektroden
liegender Schweißpunkt erzeugt wird, sind bei der Doppelpunktmethode die beiden
Elektroden nebeneinander auf der gleichen Seite der zu verschweißenden Metallteile
angeordnet, wohei jeder Schweißvorgang zu zwei Schweißpunkten. führt, die in unmittelbarer
Nähe je einer der beiden Elektroden liegen. Die Doppelpunktmethode, welche einen
kompendiöseren Aufbau der Schweißmaschine ermöglicht, ist insbesondere für die Herstellung
gesch%vei:ßter Gitter oder Netze aus Draht gut brauchbar, weil der störende Nebenschlußstrom,
welcher bei Verschweißung von Blechen nach dieser Methode in dem den Elektroden
zugekehrten Blech auftritt, bei der Gitterschweißung durch entsprechende Anordnung
der gekreuzten Drähte weitgehend vermieden werden kann.
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Um nach der Doppelpunktmethode eine größere Anzahl von Schweißpunkten
in einer Reihe herzustellen, hat man bereits, eine entsprechende Anzahl von Elektrodenpaaren
nebeneinander angeordnet und durch je eine getrennte Schweißstromquelle,
insbesondere
getrennte Transformatoren, betrieben.. Bei kleinen Abständen zwischen den einzelnen
Schweißpunkten bereitet diese Bauweise, abgesehen von dem erforderlichen Aufwand,
Schwierigkeiten bezüglich der Unterbringung der Schweißstromquellen, die zur Vermeidung
von Energieverlusten über möglichst kurze Leitungen mit den Elektroden verbunden
werden müssen. Es wurde deshalb auch schon vorgeschlagen, zwei oder auch mehr Elektrodenpa.a.re
in Parallelsthaltung durch einen gemeinsamen Transformator zu speisen. Eine weitere
Verminderung des Abstandes der Schweißpunkte läßt sich nach einem ebenfalls bekannten
Vorschlag bei Parallelbetrieb von Elektrodenpaaren dadurch erzielen, d.aß man zwei
benachbarte Elektroden parallel schaltet, so d.aß sie gleiche Polarität haben und
ihre Halter unter Vermeidung eines Isolierspaltes vereinigt werden können. Bei diesem
bekannten Schweißkopf wird durch verstellbare Halterung der paarweise mit Strombrücken
zusammenwirkenden Schweißelektroden eine Variation. des Abstandes zwischen den Schweißpunkten
ermöglicht.
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Der Schweißkopf gemäß der Erfindung, bei dem ebenfalls zumindest zwei
Elektrodenpaare in Parallelschaltung von der ,gleichen Schweißstro.mquelle betrieben
werden, zeichnet sich durch besonders einfachen Aufbau und durch den weiteren Vorteil
aus, daß die Stromzufuhr zu den. Elektroden mit geringstmöglichen Verlusten erfolgt.
Sein Hauptkennzeichen besteht darin, daß die beiden zugleich zur Stromzufuhr dienenden
Elektrodenh.alter aus einem Stück mit den zugehörigen Elektroden bestehen und die
als Elektroden wirksamen Fortsätze der beiden Elektrodenhalter unter Freilassung
eines. isolierenden Spaltes nach Art einer Verzahnung ineinandergreifen. Nach einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Elektroäenhalter im wesentlichen
platten: förmi.g ausgebildet und weisen an den einander zugekehrten Plattenrändern
über die Plattenebene vorstehende; in der Plattenebene verzahnt ineinandergreifen.deFortsätze
auf, welche als Elektroden wirken.
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Diese neue Bauweise des Schweißkopfes ermöglicht es, den starken Schweißstrom
unter Vermeidung besonderer Kabel, Halterarme u. dgl. über den großen Querschnitt
des vorzugsweise plattenförmig ausgebildeten Halters selbst -bis an die Elektroden
heranzuführen und ohne Übergangswiderstand in diese einzuleiten. Da der starre Zusammenbau
von Elektroden und Halter keine willkürliche Änderung des Abstandes der Schweißpunkte
erlaubt, wird im Rahmen der Erfindung der gesamte Schweißkopf zweckmäßig durch eine
lösbare Befestigung leicht auswechselbar gemacht, so daß er nach Bedarf .durch einen
anderen mit größerer oder kleinerer Elektrodenzahl und entsprechend verschiedenem.
Elektrodenabstand ersetzt werden kann. Diese Auswechselbarkeit des Schweißkopfes
ermöglicht eine stärkere und raschere Variation der Schweißpunktabstände :als dies
mit Hilfe von verstellbaren Elektroden der Fall ist. Die Erfindung soll nun an Hand
der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele, welche weitere vorteilhafte
Maßnahmen im Rahmen der Erfindung erkennen lassen, näher erläutert werden.
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Die Fig. i bis 3 zeigen in Ansicht von vorn, von der Seite (teilweise
im Schnitt) und von oben einen unmittelbar mit einem SChweißtransformatoT zusammengebauten
Schweißkopf gemäß der Erfindung, wogegen die Fig. 4 und 5 weitere Ausführungsformen
von erfindungsgemäßen Schweißköpfen von oben und von der Seite gesehen darstellen.
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In. den Fig. i .bis 3 der Zeichnung ist angenommen, daß als Schweißstromquelle
ein Ringkerntransformator mit einem als Sekundärleiter ausgebildeten Gehäuse dient.
Die beiden durch einen Isolierspalt :2 voneinander getrennten Enden ia und lb des
Transformatorgehäuses sind mit flanschartigen Ansatzflächen 3a und 3b versehen,
welche zur Befestigung des Schweißkopfes dienen. Die Primärwicklung mit dem Ringkern
ist in Fig.2 durch den Teil ic angedeutet. Der Schweißkopf besteht aus den beiden
Elektrodenhaltern 4a und 4b, von .denen jeder als Elektroden wirksame, aus einem
Stück mit dem Halter hergestellte Fortsätze aufweist. Die Elektrodenhalter selbst
sind plattenförmig .ausgebildet und mittels der Schrauben 9a bzw. 9b .an den flanschartigen
Gehäuseansätzen 3a bzw. 3b festgeschraubt.
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Der Elektrodenhalter 4a, welcher die beiden Ran.delelctroden 5a und
6a trägt, erstreckt sich auch über .den flanschartigen Gehäuseansatz 3b, ist jedoch
im Bereiche dieses Ansatzes an seiner Unterseite derart abgesetzt, daß er gegen
diesen. Flansch einen isolierenden Spalt io frei läßt. Der E1ektrodenhalter 4b trägt
die zu einer Doppelelektrode vereinigten mittleren Elektroden 7b und 8b, von denen
die letztere sich teilweise über den. Gehäuseflansch 3" erstreckt und aus
diesem Grunde ebenfalls an ihrer Unterseite abgesetzt ist, um .gegen diesen Flansch
einen .isolierenden Spalt I i freizulassen.
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Die plattenförmigen Elektrodenhalter 4a und 4b liegen., von oben gesehen
(Fig.3), an entgegengesetzten Seiten der Schweißstrecke und reichen ungeschwächt
bis an die Elektroden heran, so daß der Strom von dem als Sekundärleiter wirkenden
Transformatorgehäuse praktisch ohne Leistungsverlust den Elektroden zugeführt wird.
An- den einander zugekehrten Plattenrändern sind die über die Plattenebene vorstellenden,
in der Plattenebene verzahnt ineinandergreifenden Fortsätze 511, 611) bzw. 7b, 8b
vorgesehen, welche als Elektroden wirken. Der Querschnitt der Elektroden kann etwa
die aus Fig. i ersichtliche dachartige Form haben.
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Der Schweißkopf wird nach oben zweckmäßig durch eine Platte 12 aus
Isoliermaterial, z. B. Kunststoff, abgedeckt, so daß nur die Elektrodenenden durch
einen Schlitz der Platte vorstehen.
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Zur Schweißung von Drahtgittern werden .die unteren Drähte
13 (Längsdrähte) gemäß den Fig. i und 2 senkrecht zu den Schweißstrecken
über die Elektroden geführt, wogegen die oberen Drähte i4
(Querdrähte)
parallel zu den Schweißstrecken bzw,. Elektroden verlaufen. Um einen gleichmäßigen
Schweißdruck zu gewährleisten, wird .die Doppelpunktschweißstrecke zwischen den
zusammenwirkenden Elektroden 5a und 7b bzw. 6a und 8b in an sich bekannter Weise
durch auf und ab gehende Druckstempel 15 überbrückt, welche zweckmäßig schwenkbar
gelagert sind, um einen Druckausgleich bei .geringfügigen Schwankungen der Drahtstärke
zu bewirken. Die Druckstempel 15 werden überdies vorzugsweise aus gut leitendem
Material, z. B. Kupfer, hergestellt, so daß sie als Strombrücke einen Nebenschluß
zu den anliegenden Teilen der Querdrähte 14 bilden und die unerwünschten Verluste
in diesen herabsetzen. Der Strom fließt daher von der Elektrode 5a quer durch den
anliegenden Längsdraht 13 in den Querdraht 14, von diesem, vorwiegend über
die Strombrücke 15, zum nächsten Längsdraht 13 und schließlich zur Elektrode 7b.
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Die Ausbildung der Elektrodenhalter kann im Rahmen der Erfindung gemäß
.den Fig. 4.a und 4b auch so getroffen sein, daß in, verzahnter Form abwechselnd
Elektroden verschiedener Polarität aufeinanderfolgen. Hierbei würde der Strom. von
den inneren Elektroden nach beiden Seiten zu den Nachbarelektroden übergehen, wogegen
die Randelektroden jeweils nur eine benachbarte Gegenelektrode hätten und daher
schwächeren Schweißstrom führen würden. Um alle Schweißpunkte mit gleicher Stromstärke
zu versorgen, ist es zweckmäßig, die Elektrodenanor dnung nach dem bereits erwähnten
älteren Vorschlag derart zu treffen., daß paarweise benachbarte innere Elektroden
des Schweißkopfes gleiche Polarität haben, so daß die aufeinanderfolgenden Doppelpunktschweißstrecken
durch stromlose Intervalle voneinander .getrennt sind und entgegengesetzt gerichtete
Ströme führen, wie dies in den Fi,g. i bis 3 angenommen worden ist. Die Fig. 5,a
und 5 b stellen eine andere Ausführungsform eines nach diesem Prinzip gebauten Schweißkopfes
gemäß der Erfindung dar, welcher die gleiche Anzahl von Schweißpunkten wie .die
Ausführungsform ,gemäß den Fig. 4.a und 413 ergibt.
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Führt man die Elektrodenhalter gemäß den Fig. i bis 3 und 5 mit gleicher
Breite aus und verwendet man die gleiche Anordnung der Befestigungsmittel (Schrauben
ga und 9b), so können die Schweißköpfe leicht ausgetauscht werden, um von. vier
Schweißpunkten längs der Schweißkopfbreite (Fig. i bis 3) auf sechs (Fig. 5) überzugehen.
Durch Anwendung von hinsichtlich der Elektrodenanzahl entsprechend abgestuften,
auswechselbaren Schweißköpfen kann der Schw eißpunktabstand je nach Bedarf in: einfacher
Weise variiert werden. Eine über die Breite des Schweißkopfes hinausgehende Länge
der Schweißpunktreihe kann in bekannter Weise durch Nebeneinanderreihung mehrerer
Schweißköpfe mit getrennten Schweißstromquellen erreicht werden. Die in den Fig.
i bis 3 dargestellte Anordnung der Schweißelektroden an Ringkerntransformatoren
ermöglicht einen besonders kompendiösen Zusammenbau mehrerer Einheiten.