CH423031A - Elektrodenhalter für Impuls-Schweissmaschinen - Google Patents

Description

  Elektrodenhalter für Impuls-Schweissmaschinen    Gegenstand der Erfindung ist ein Elektroden  halter für Impuls-Schweissmaschinen mit sehr kur  zen     Schweisszeiten.     



       Viele    Schweissaufgaben sind nur mit sehr kurzen       Schweisszeiten        ausführbar.    Die hierzu .geeigneten Ma  schinen sind die bekannten     Impuls-Schwessmaschi-          nen.    Bei diesen Maschinen ist das Schweisshaut zwi  schen     mindestens    zwei     Elektroden;    angeordnet.

   Die       Elektroden    liegen an ;der     Sekundärwicklung        einfies     Stosstransformators, durch dessen     Primärwicklung     mittels eines geeigneten     Schalters    ein vorher auf  geladener Speicherkondensator     kurzzeitig    entladen  wird. Zur     .Erzeugung        einwandfreier    und homogener  Schweissstellen ist während der Schweissung, solange  .also das Material noch eine breiige Konsistenz auf  weist, ein stetiger Andruck :der beiden     Schweiss-          teile    erforderlich.

   Die Stärke     dieses    Andruckes ist  von der .Art des .Schweissmaterials .abhängig, und       ,demzufolge    von Fall zu Fall verschieden. Bei     ;den     üblichen Schweissmaschinen ist     :meistens        !die    eine  Elektrode mechanisch fixiert, während die Gegen  elektrode in     einem    besonders     ausgeführten        Halter     geführt ist und     mittels    eines eingebauten     Andruck-          elementes    gegen ;die Schweissstücke     gedrückt    wird.

    Zur Elektrodenführung dienen üblicherweise Bronze  buchsen, und als     Andruckelemente        gewöhnliche          Stahlfedern,        Tellerfedern    oder Spiralfedern mit ver  stellbarer Vorspannung.

   Nun ist .es gerade im Falle  von Impuls-Schweissmaschinen wichtig, dass !der  Schweissdruck durch ein Element sehr geringer me  chanischer Trägheit auf die     .Schweisselektrode    über  tragen wird, so dass in der kurzen Zeit, die unter  Umständen nur einen Bruchteil einer     Millisekunde     beträgt, :

  die Elektrode dem .sich infolge Erweichens       und    Schmelzens der Schweisszone verringernden Ab  stand folgen kann und im Elektrodenkreis niemals    eine     drucklose    Zeit     entsteht.    So wurde     zwar        darauf     hingearbeitet, dass ,das aus der Feder und der Masse  der Elektrode bestehende mechanische System aus  reichend schnell isst, d. h. dass seine Schwingungszeit  kurz ist     gegenüber    der .Anstiegszeit des elektrischen       Innpulses,    jedoch haben     seich    auch diese Massnahmen,       insbesondere    beim Schweissen an schwer schweiss  baren Metallen, wie z. B.

   Kupfer und Kupfer-Silber,  als unzureichend erwiesen. Besonders nachteilig     wird          dieser        Umstand,    wenn     zu    extrem     kurzen    Schweiss  zeiten     übergegangen    werden soll, wie sie mittels  Transformatoren fester Kopplung und :dicht     neben-          ,einander    bifilar geführten Stromzuführungen auf die  Elektroden ;gegeben werden können.

   Versuche     dieser     Art erbrachten stets unbefriedigende     Schweissstellen,     da so kurze Schweisszeiten einfach von ,der     Druck-          ,einrichtatng    nicht mehr verarbeitet werden. Auch  Anordnungen, bei denen auf eine Elektrodenlage  rung verzichtet ist, und der Nachdruck -der Elektrode  mittels Gummifederplatten bewirkt wird, haben, ;da  ,sie nicht .sehr präzise sind, kein     vollbefriedigendes     Ergebnis gebracht.  



  Diese     Nachbeile    werden bei :dem     vorliegenden     Elektrodenhalter für Impuls-Schweissmaschinen mit  sehr kurzer     .Schweisszeit,    bei welchem die     Schweiss-          elektrade        mittels    eines federnden     A.nd'ruckongans    ge  gen     :dies.        Schweissgut    gedrückt     wind,    erfindungsgemäss       ,dadurch    beseitigt,     :

  dass    sämtliche zusammen mit der       Elektrode    beweglichen Teile in Buchsen geführt sind,  welche aus einem Materialbestehen,     @dessen    Reibung  Ader Ruhe kleiner oder gleich der Reibung     ider    Be  wegung ist.  



  Zweckmässig sind ausserdem     diebewegten    Massen       extrem        klein        gehalten,        indem    z. B. :der Halter für  die Elektroden nicht aus Bronze, sondern aus Alu  minium     besteht,    so !dass     idie    mechanische Eigen-           frequent    weiter heraufgesetzt wird, und sind     die     Stromzuführungen dicht nebeneinander bifilar ge  führt.  



  Dadurch, dass die genannten Buchsen aus einem       Material    bestehen, dessen Reibung oder Ruhe kleiner  oder gleich der Reibung der Bewegung ist,     wird    die  mechanische Nachführung der Elektrode beim Im  pulsschweissen sehr stark beschleunigt. Bekanntlich  ist im allgemeinen die Reibung der Ruhe grösser  als die Reibung der Bewegung. Daraus geht hervor,  dass die unvermeidliche Halterungseinrichtung eines  Federorgans     zum    Einleiten einer Bewegung wegen  der Ruhereibung eine     grössere    Kraft benötigt, als       dann,    wenn bereits das System in Bewegung ge  kommen ist.

   Diese     höhere    Kraft hat     eine    bremsende  Wirkung, .so dass im     .Falle    des     Entstehens    eines kurz  zeitigen kraftlosen Zustandes zwischen den Elektro  den die Feder nicht ausreichend schnell     nachfuhrt,     sondern erst in ihrem Halterungsorgan die Reibung  ,der Ruhe überwinden muss.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel  für einen Elektrodenhalter für Impuls-Schweissma  schinen nach der Erfindung dargestellt.  



  Fig. 1 zeigt schematisch den Stromkreis üblicher  Impulsschweissmaschinen mit angeschlossenen Elek  troden.  



  Fig. 2 .stellt den Elektrodenhalter nach der Er  findung im Schnitt dar.  



  Aus einem .geeigneten Ladeaggregat 1 wird     oder     Speicherkondensator 2 auf einen vorbestimmten  Spannungswert aufgeladen. Der Speicherkondensator  2 ist mit der Primärwicklung 3 eines Stosstrans  formators verbunden, wobei die eine Leitung  durch einen Schalter 7 unterbrochen ist. Der Schal  ter 7 kann ein mechanischer Schalter oder als ein  elektrischer Kontakt ein Ignitron sein und ist üb  licherweise durch eine     weitere        Schalteranordnung    8  vom Elektrodenandruck gesteuert. Nach ;dem .Schlie  ssendes Entladungskreises entlädt sich die im Kon  densator 2 gespeicherte     elektrische    Energie durch  die Primärwicklung 3 und erzeugt in der Sekundär  wicklung 4 des Stosstransformators einen Impuls ho  her Stromstärke.

   Dieser Impuls wird ;durch die nie  derinduktiven Leitungen 5 und 6 zu den     Elektroden     9 und 10 geleitet und schweisst bei     Kontaktgabe     die Schweissstücke 13 und 14 zusammen. Die eine  Elektrode 9 ist meist mechanisch fixiert 11, die an  dere Elektrode 10 ist in einem Halter 12 eingesetzt, in  dem sich eine Andruckvorrichtung befindet. Eine  Ausführungsform ;dieses Elektrodenhalters ist in  Fig. 2 dargestellt und besteht im wesentlichen aus  einem zylindrischen Gehäuse 18, in dessen Längs  bohrung die Elektrodenführung 15 gleitend ange  ordnet ist. Auf die Elektrodenführung 15 drückt  von oben über     .die    Federhalterung 17 die     Spiralfeder     19, deren Vorspannung durch die Hohlschraube 20  wahlweise eingestellt werden kann.

   Auf der Elektro-    denführung 15 ist ausserhalb .des Gehäuses 18 die       Spannvorrichtung    22 für die Elektrode 10     ange-          bracht    und ist mit zwei     seitlichen        Kupferbändern    21  mit der Elektrodenhalterung 18 verbunden. Die bei  den gleitenden     Teile,    die Federhalterung 17 und die  Elektrodenführung 15 sind in einer gemeinsamen  Buchse 16 aus Polytetrafluoräthylen geführt.

   Die  Elektrodenführung 15 kann aus Kupfer oder Alu  minium hergestellt     sein,    die Federhalterung 17 aus  einem geeigneten     Hartgewebe,    so dass sich bei Füh  rung in ,einer Polytetrafluoräthylenbuchse 16 keine  zusätzliche Reibung :der     ,Ruhe    ergibt.  



       Durch    diese überraschende     Kombination    der  Federhalterung, die in einer     Polytetrafluoräthylen-          Buchse    gehalten ist, und einer Elektrode 15, die,  falls sie     mechanisch    ,geführt werden muss,     ebenfalls     in einer Buchse ,aus     gleichem    Material     gleitet,    gelingt  es, zusammen mit einer Impulsentladungseinrichtung  sehr kurzer Schweisszeit, vorzugsweise in dem Bereich  um eine     Millisekunde    .herum,     vielleicht    0,1 bis .10  Millisekunden,

   überraschend gute Schweissungen mit  viel kleinerer Energie     als    bisher durchzuführen. Ins  besondere werden durch die Benutzung,dieser Poly  tetrafluoräthylen-Buchsen ,dicht nebeneinander     bifi-          lar    geführte Verbindungsorgane 5 und 6 mit Erfolg  eingesetzt. Versuche ergaben, dass mit ein und der  selben Schweissmaschine unter Anwendung dieser  Polytetrafluoräthylen-Buchsen auch solche Substan  zen geschweisst werden können, die sonst infolge  ihrer breiigen Schweisskonsistenz sehr schlecht funk  tionieren, -wie z. B. Kupferlitze auf     Aluminium    oder       schwierige    Messinglegierungen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Elektrodenhalter für Impuls-Schweissmaschinen mit sehr kurzer Schweisszeit, bei welchem die Schweiss elektrode mittels eines federnden Andruckorgans ge gen das Schweissgut gedrückt wird, dadurch gekenn zeichnet, dass .sämtliche zusammen mit .der Elektrode beweglichen Teile (15, 17) in .Buchsen (16) geführt sind, welche aus einem Material bestehen, dessen Reibung der Ruhe kleiner oder gleich der Reibung der Bewegung ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Elektrodenhalter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die bewegten Massen aus einem Leichtwerkstoff, z.

   B. Aluminium, hergestellt .sind, so dass die mechanische Eigenfrequenz sehr hoch ist. 2. Elektrodenhalter nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromzuführungen (5, 6) dicht nebeneinander bifilar geführt sind. 3. Elektrodenhalter nach Patentanspruch, da- durch g ,ekennzeichnet"dassd!ie Buchsen (16) .aus Poly- tetrafluoräthylen bestehen.