Elektrodenanordnung für elektrische Widerstandsschweißung, insbesondere
von Leichtmetallen Bei der Widerstandsleichtmetallschweißung sind die Elektroden
durch den hohen Anpreßdruck und die großen angewendeten Stromstärken hohen Beanspruchungen
ausgesetzt. Die bestehenden Schwierigkeiten führten zur bevorzugten Verwendung von
Elektroden aus Elektrolytkupfer. Mit Rücksicht auf die gebotene Einsparung dieses
hochwertigen Werkstoffes sind Elektroden entwickelt worden, bei denen lediglich
die der Abnutzung besonders ausgesetzten Elektrodenspitzen aus Elektrolytkupfer
hergestellt sind. Die Elektrodenspitzen sind hierbei mit den aus anderen Werkstoffen
bestehenden Ebektrodensockeln durch Lötung oder durch Verschraubung verbunden. Dadurch
steigt der elektrische Leitwiderstand der Elektroden, und es wird außerdem die Wärmeleitfähigkeit
herabgesetzt, was zu einer stärkeren Erhitzung der Elektroden beim Stromdurchgang
und zu einer Verschlechterung der Wärmeabgabe an das Kühlmittel führt sowie eine
Herabsetzung der Elektrodenstandfestigkeit zur Folge hat. Weiterhin besteht bei
nicht genügend gekühlten Elektroden der Nachteil, daß sie besonders zum Anlegieren
neigen. Durch die bei den bisherigen Elektroden erforderliche spanabhebende Bearbeitung
sowie die bei der Lötung der Elektroden erfolgende Wärmeeinwirkung auf diese wird
weiterhin die ursprüngliche Festigkeit des Elektrodenwerkstoffes herabgesetzt, so
daß derartige Elektroden bereits in einem ungünstigen Zustand sich befinden, ehe
überhaupt mit ihnen geschweißt wurde. Die bekannten Elektroden haben ferner den
Nachteil,
daß zu ihrem Aufbau eine große Stoffmenge erforderlich
und daß ihr Querschnitt im allgemeinen wesentlich größer ist, als er zur Erzielung
der vorgesehenen Schweißurig notwendig erscheint.Electrode assembly for electrical resistance welding, in particular
of light metals In resistance welding, the electrodes are
high loads due to the high contact pressure and the large currents used
exposed. The difficulties that existed led to the preferred use of
Electrolytic copper electrodes. In consideration of the required savings
high-quality material electrodes have been developed in which only
the electrode tips made of electrolytic copper, which are particularly exposed to wear
are made. The electrode tips are made from other materials
existing electrode sockets are connected by soldering or screwing. Through this
the electrical resistance of the electrodes increases, and it also increases the thermal conductivity
reduced, which leads to greater heating of the electrodes when the current passes through
and leads to a deterioration in heat dissipation to the coolant as well as a
Reduction of the electrode stability has the consequence. Furthermore there is
Inadequately cooled electrodes have the disadvantage that they are particularly suitable for alloying
tend. Due to the machining required with the previous electrodes
as well as the effect of heat on the electrodes when they are soldered
continues to reduce the original strength of the electrode material, so
that such electrodes are already in an unfavorable condition before
was welded to them at all. The known electrodes also have the
Disadvantage,
that a large amount of material is required to build them up
and that their cross-section is generally much larger than it is to achieve
the planned welding appears necessary.
Die geschilderten Nachteile werden,durch die Erfindung beseitigt.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, den Stoffaufwand für die Elektrode auf
ein Minimum herabzusetzen und außerdem die Standfestigkeit der Elektrode zu erhöhen.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Elektrode die Form eines
dünnen Stabes besitzt, der in seiner Längserstreckung im wesentlichen querschnittsgleich
gestaltet ist. Die günstige Gestaltung ermöglicht .die Gewinnung der Elektroden
aus handelsüblichem kaltverfestigtem Elektrolytkupfer in Stangenform durch einfaches
Abschneiden ohne zusätzliche Bearbeitung, so daß die guten Eigenschaften dieses
Werkstoffes voll erhalten bleiben. Ferner sieht die Erfindung die längs verschieblicheLagerung
der Elektrode innerhalb eines von einem Kühlmittel durchflossenen Gehäuses vor,
wodurch einerseits eine unzulässige Erhitzung infolge der guten Kühlwirkung vermieden
wird und andererseits die Möglichkeit zur weitgehendenElektrodenausnutzung durchNachschieben
beim Spitzenverschleiß geschaffen ist. Durch den kleineren Querschnitt der Elektrode,
deren Verbrauchsmöglichkeit bis -auf einen geringen Rest und die leichte Auswechselmöglichkeit,
ferner durch die gute Standfestigkeit, die durch die Beibehaltung der guten Eigenschaften
kaltverfestigter Elektroden aus Elektrolytkupfer erzielt ist, wird weitgehende Einsparung
hochwertigen Werkstoffes und weiterhin eine Beschleunigung der Schweißarbeit sowie
guter Ausfall der Schweißstellen erreicht.The disadvantages outlined are eliminated by the invention.
The invention is based on the idea of the amount of material required for the electrode
reduce a minimum and also increase the stability of the electrode.
According to the invention this is achieved in that the electrode has the shape of a
has a thin rod, which has essentially the same cross-section in its longitudinal extension
is designed. The favorable design enables the electrodes to be obtained
from commercially available cold-hardened electrolytic copper in rod form by simple
Cutting off without additional processing, so the good features of this
Material are fully preserved. The invention also provides the longitudinally displaceable mounting
the electrode inside a housing through which a coolant flows,
whereby, on the one hand, impermissible heating due to the good cooling effect is avoided
and on the other hand the possibility of extensive use of the electrodes by pushing them in
is created at the tip wear. Due to the smaller cross-section of the electrode,
the possibility of consumption except for a small amount and the possibility of easy replacement,
also because of the good stability due to the retention of the good properties
work-hardened electrodes made of electrolytic copper is achieved, substantial savings are made
high-quality material and continue to accelerate the welding work as well
good weld failure achieved.
Ein Ausführungsbeispieleinererfindungsgemäßen Elektrode ist nachstehend
beschrieben und in der Zeichnung in einem Längsschnitt dargestellt.An embodiment of an electrode according to the invention is below
described and shown in the drawing in a longitudinal section.
Die Elektrode i besteht vorteilhaft aus einem Stück handelsüblichem,
in sich kaltverfestigtem Elektrolytrundkupfer. Eine Bearbeitung der Elektroden außer
der Anbringung von das Drehen beim Einspannen verhindernden Flächen an dem einen
Ende, z. B. eines Zapfens 2, und einer leichten Abrundurig an der Spitze ist nicht
erforderlich. Die Elektrode ist abgestützt gegen ein in einer Ausnehmung des Elektrodensockels
3 in Richtung der Elektrodenlängsachse verstellbares Widerlager q., welches Kanäle
5 für den Durchtritt der Kühlflüssigkeit aufweist. Diie Spannmutter 6 ist mit dem
Elektrodensockel .3 durch Gewinde 7 verbunden. Im Inneren des Elektrodensockels
3 und der Spannmutter 6 ist das Doppelspannfutter 8 angeordnet, -welches die Elektrode-
umschließt und mit seinen Spannflächen 9, io -mit entsprechenden 7Tegenflächen des
Elektrodensockels 3 bzw. der Spannmutter 6 zusammenwirkt. Durch Drehen der Spannmutter
6 erfolgt Einspannung der Elek-:rode i mittels des Döppelspannfutters B. Infolge
der großen und guten Kontaktflächen zwischen dem stromführenden Elektrodensocke13,
Spannmutter6, Doppelspannfutter 8 und Elektrode i ist ein einwandfreier Stromübergang
zur Elektrode gewährleistet. Das Doppelspannfutter 8 ist gleichfalls mit Kühlmittelkanälen
11, 12 versehen, während die Spannmutter 6 Kühlmitteldurehtrittsöffnungen 13 besitzt.
Die Teile i bis 13 sind von einer Hülse 14 derart umgeben, daß ein Ringspalt 15
entsteht, der mit Kühlmittelkanälen 16 des Elektrodensockels 3 in Verbindung steht.
Die Hülse 14 besitzt eine öffnung für den Durchtritt der Elektrodenspitze, die durch
eine Dichtung 17 abgedichtet ist. Gegenüber dem Elektrodensockel, an welchem die
Hülse 14 befestigt ist, ist diese vorteilhaft durch Dichtungsringe 18 abgedichtet.The electrode i advantageously consists of a piece of commercially available,
in itself work-hardened electrolyte round copper. A processing of the electrodes except
the attachment of surfaces to prevent rotation during clamping on one
End, e.g. B. a pin 2, and a slight rounded at the top is not
necessary. The electrode is supported against a recess in the electrode base
3 adjustable abutment q in the direction of the longitudinal axis of the electrodes, which channels
5 has for the passage of the cooling liquid. The clamping nut 6 is with the
Electrode socket .3 connected by thread 7. Inside the electrode socket
3 and the clamping nut 6, the double chuck 8 is arranged, -which the electrode-
encloses and with its clamping surfaces 9, io -with corresponding 7Tegenflächen des
Electrode base 3 or the clamping nut 6 interacts. By turning the clamping nut
6 the electrode i is clamped by means of the double chuck B. As a result
the large and good contact areas between the current-carrying electrode sock13,
Clamping nut 6, double chuck 8 and electrode i is a perfect current transfer
to the electrode. The double chuck 8 is also with coolant channels
11, 12, while the clamping nut 6 has coolant inlet openings 13.
The parts i to 13 are surrounded by a sleeve 14 in such a way that an annular gap 15
arises, which is in communication with coolant channels 16 of the electrode base 3.
The sleeve 14 has an opening for the electrode tip to pass through
a seal 17 is sealed. Opposite the electrode base on which the
Sleeve 14 is attached, it is advantageously sealed by sealing rings 18.
Das Kühlmittel durchfließt den vorstehend geschilderten Elektrodenkopf
in Pfeilrichtung durch die Kanäle 5, 11, 12, 13, Ringspalt i5 und Kanäle 16. Hierbei
werden Elektrode i bzw. die die Elektrode haltenden und eng an dieser anliegenden
Teile allseitig auf der ganzen Länge vom Kühlmittel umspült. Durch Regelung der
Kühlmittelmenge besteht die-Möglichkeit, d:icElektrodenteinperatur auch bei vielen
schnell aufeinanderfolgenden Schweißurigen in niedrigen Grenzen zu halten, so daß
eine Änderung der Festigkeitseigenschaften durch zu hohe Erhitzung und dadurch ein
nachteiliger Einfluß auf die Standfestigkeit der Elektrode bzw. auf die erzielte
Schweißgüte nicht eintreten kann. Die Nachstellung der Elektrode geschieht durch
Verstellung des Widerlagers 4. Reicht dessen Verstellmöglichkeit bei stark verschlissener
Elektrode nicht mehr aus, so besteht .die Möglichkeit, die Elektrode durch Einfügung
eines Zwischenstückes zum Widerlager 4 und, dem Elektrodenende 2 bis auf einen geringen
Rest aufzugebrauchen.The coolant flows through the electrode head described above
in the direction of the arrow through channels 5, 11, 12, 13, annular gap i5 and channels 16. Here
become electrode i or those holding the electrode and resting closely against it
Coolant washes around parts on all sides along their entire length. By regulating the
There is the possibility of the amount of coolant, d: ic electrode temperature even with many
to keep sweaty sweats in quick succession within low limits, so that
a change in the strength properties due to excessive heating and thereby a
disadvantageous influence on the stability of the electrode or on the one achieved
Welding quality cannot occur. The electrode is readjusted through
Adjustment of the abutment 4. If its adjustment option is sufficient if it is severely worn
If the electrode is no longer off, it is possible to remove the electrode by inserting it
an intermediate piece to the abutment 4 and the electrode end 2 except for a small one
To use up the rest.