DE1615255A1 - Fluessigkeitsgekuehlte Punktschweisselektrode - Google Patents

Description

DR. EULE DR. BERG DIPL.-iNG. STAPF

■ PATENTANWÄLTE 8MUMCHENa₁HlLBlLESTRASSEaO

Dr, Eul· Dr. Berg Dipt.-ing. Stapf, 8 MSnchen 2, HilbtssiraSe 20 · Ihr Zeichen

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ElektroteehnicBHm SpoX&zialaia Piracy \ Erak&w / folen

»Plüssigkeitagekühl-te Punktschweißelektrode» ; >

Die Erfindtuag betrifft eine flüeeigkeitegekühlte Punktschweißelektrode , welche MVA Pankteohweiflen τβη iDeilen geringer Abmeeeungen "bestinait und alt einem ausweeh>tll>*?ea Arbeit send ettiek reraehen ist. welches in kegelig geklesjiten Spannbacken gespannt ist. _;

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Bei dieser Punktschweißelektrode ist gemäß der Erfindung auf der äuieren Oberfläche des Körpers eine Schraubennut in form einer sweigängigen Gewindenut ausgeführt» deren Windungen untereinander diaroh eine Hingnut verbunden sind, wobei die Hingnut in dem Körper nahe eines Anschlagflansohee hergestellt ist» wobei gegen diesen Anschlagflansch eine auf den Körper dichtend aufgeschobene und mit einer Mutter befestigt® Hüls® ©fegestützt ist, welche Hülse die Schraubennut Ton aiii®» mit solche Weis® abdeckt, daß diese einen Kanal geschlossener Strömung bildet, durch welchen die Kühlflüssigkeit atrSat, die mittels Höhrchen au- und abgeleitet ist« wobei diese Höhrohen auf solche Weise an der Hülse befestigt sind₀ SaS ihre Mündungen mit den Anfängen der Schraubennuten sich deekea₉

9er Anwenduagsberelsh der erfindungsgemäßen Elektrode ist außerordestliel weit 2 Sie kann zum Verbinden τοη Elementen, wie Fußkontakten τοη Sohmelzpatronen für Schmelzsicherungen, Elektroden, Gittern und Glühfäden für Elektronenröhren, ferasehbildröhren und Glühbirnen Verwendung finden. Sie 1st auoh für fast alle Zweige der Präzisionsindustrie, wie s.B. für die Produktion τοη Uhren_f τοη elektrischen MeS-

geräten, τοη Meß-Prüf-Apparaten und medizinischen Apparaten geeignet) desgleichen für die optische, photographische, Galanteriewaren- und Spielzeugindustrie, und auch in allen

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Fällen, wo metalliaeke . feile - kXei&ar JÄemsSe m verbinden sind -sand w© ά©2· Smtritt sm eLesa su

obengenannten Temendiingegefeietci der, erflMungegemäßen Elektrode -steilem 'mm-einen .'gegisgen fetl'-^:4er.

werten k©Ä>'B©i d®r ll®fetrode ί,φ' tee Prinsip

kaant ist -viü 1s©i^:fender;en^;_-|fe3flES5eisgen. viel-aasgewendet wird. Bei der Elektrode g^aohtent. die ITUaeiglc«i GskijJiluGg

. f wobei. SM£3ä%'sli®fe® MSgl^LcnkeäLt 1s@Bi>®&tj ■ Äie. Inten— sitrlt&tr* 4er '.KttKEisag' cm^: r,@gäiiosea_e ■'Saäeelt il@-^;©%en®rwähnten -¥örteil® wird tsei .T@i?weaäiisg: fio®^^ Qs^iaSmsgQgQQ^Ssis. Slek— trode die Ausführung einer [email protected]® tob. "to^SsaAagissAen Operationen erleichtert uad ea wertem die Sefe^olSkestes gesenkt, \ ^; >;^v / .:..- -:- _ :-■■-""-; ."-;=■."■;..; ^: '.-_:; - .

Die bianer bekannten, für SchweiSTorgänge und in der PaaktachweifitecbjEik verwendeten Elektroden weisen einen aonolltiSSolien Aufbau auf, d.h. aie sind aua eines homogenen Stoff Äergeatellt* Däa bedeutet, daft der Elektrodenteil, der «um Sinapannen der Elektrode in den Halter der Schweiß-, aaaenine dient, nieht weiter auagenutst werden kann und den

sogenannten Stoffabfall bildet. Ss sind auch Elektroden bekannt, welche ein in dl« Körperöffnung eingepreßtes Arbeit !werkstück aufweisen, das in der Regel aus einem harten, rerechleiSbeständigen Stoff ausgeführt ist, wie z.B. aus Wolfram oder dergl. Ss sind auch Elektroden mit einem mit dem Körper mittels Gewinde verbundenen Arbeiteendstück bekannt, Diese sind jedoch teuer und ihre Herstellung ist mit großem Aufwand verbunden. Der Nachteil solcher Elektroden besteht darin« daß sich ihre Arbeitsendetücke während des Betriebes oft infolge der für die verschiedenen Stoffe verschieden großen Wärmeauedehnung lösen.

Infolge des Verschleisses während des Betriebes sollen diese Elektroden geschliffen werden, damit sie eine zweckmftlige Form erhalten und die eigentliche Elektrode für den bestimmten Arbeitezweck «ugänglich ist. Dieser Torgang hat eine beträchtliche Abnutsung des Stoffs, und zwar sowohl tee BlektrodenkSrpers welcher in der Regel aus Kupfer hergestellt ist, wie auch des Arbeiteendstücke, welches oft aus Wolfram hergestellt ist, zur folge. Dadurch treten beträchtliche St off Verluste ein, und der Kostenaufwand für die Sohweifiung steigt an.

Oft werden sum Schweißen von Elementen mit unterschiedliehen

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Abmessungen Arbeitsendstücke nit entsprechenden Abmessungen verwendet, welche aus für die Jeweilige Anwendung geeigneten Stoffen hergestellt sind. Zu diesem Zweck wird der Durchmesser des Elektrodenendstückes auf die Abmessungen der zusammengesetzten Elemente durch Schleifen der Endstücke bis zum erforderlichen Ausmafi gebracht. Daa Schleifen des Arbeitsendetücks ist jedoch seitraubend und kostspielig, da die Endstücke meistens aus Wolfram hergestellt sind und während des Schleifens eine große Menge des Stoffes, aus welchem die Elektrode und das Arbeit sendstück hergestellt sind, als Abfall verloren geht. ' Außerdem verbleibt jedesmal in der Elektrodenhüls® ein nicht ausgenutzter Teil der eigentlichen Elektr©d®_s deren Schleifen aus festigkeitsgründen nicht möglich ist.

Zusätzlich müßten bei Verwendung τοη herkömmlichen Elektroden solche Elektroden in großer! Ansah! vorhanden sein, was bezüglich der Abmessungen der eigentlichen Elektroden und dem Stoff, aus dem sie hergestellt sind, erforderlieh ist.

Es ist auch eine Elektrode mit auswechselbarer eigentlicher Elektrode aus der polnischen Patentschrift Kr 52 351 bekannt, die zum Punktschweißen von Prftsisienselementea bestimmt ist. Sie weist einen sehr feintn und pr&sisen Auf-

bau auf und eignet «ich nur sum Schwellten τοη Elementen mit geringen Abmessungen und bei niedrigen statischen und dynamischen Belastungen· Weil diese Elektrode nicht gekühlt ist, ist sie nur gegen geringe Wärmebeanspraclmngen beständig, was Arbeitepausen bedingt, um die Elektrode su kühlen.

Der Aufbau der Elektrode gemäi der polnischen Patentschrift ITr. 52 351 sichert die Möglichkeit der Auswechslung der eigentlichem Elektrode und sine Heguli ermöglichte! t für das Torragen der @igentlichen Elektrode. Der Yerwendungsbereich dieser Elektrode 1st jedoch infolge der großen beim Schweissen entwickelten Wärmemenge sehr he&Ghxänkt, was den Zustand der feinen Bestandteil® der Elektrode nachteilig beeinflußt* Badureh ist der Yerwendungsbereich der Elektrode gemäß der pelaisehen Patentschrift Hr. 52 351 auf das Schweiß an τοη feinen und nicht großen Elementen beschränkt, bei deren Sohw®ißung nur eine geringe Wärmemenge entsteht, die keime übermäßige Wärmebeanspruchung Terursacht.

Der Torliegenden Erfindung liegt unter anderem die Aufgabe aufrunde? ti© Elektrode in ihrer thermischen Belastbarkeit SM

Sie Verwendung Tea bekannten tmd allgemein angewandten

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KühlYerfahren ist in die·em Pall· infolge der wesentlichen Aufbauunterschiede epischen diesen Elektroden und der Punktschweißelektrode für PräEisionstsile gemäß der polnischen. Patentschrift Hr. 52 351 nicht möglich. Der Aufbau reu herkömmlichen flüssigkeitsgekühlten Elektroden weist in eines aonolitischen Körper ausgeführte, sur Slektrodenaohse parallele Kanäle auf, welche den Elektroden«· körper durchlaufen und in der Sähe der eigentlichen Elektrode so Yerbunden sind, daß sie einen Burchfluflkanal für die Kühlflüssigkeit bilden.

Sie wesentlichen Haohteile eines solchen Kühlsysteme bestehen in der ungenügenden Intensität der Kühlung der Elektrode infolge der relativ geringen Wärneaustauschflache der Kühlkanäle, wie auch in ä®T u^ rgel&äSlgsn Verteilung der Temperaturen in dem Blektroienkörpsig line solche Kühlung ist im lalle der Elektrode gemäß der polnischen Patentschrift Xr. 52 351 aus Konstruktionsgründen gar nicht anwendbar.

Alle oben erwähnten Xaohteile sind bei der erfindungsgemäfien Elektrode beseitigt, welche mit Flüssigkeit gekühlt wird und ein leichtes Auswechseln der eigentlichen Elektrode «ulält.

Ein kennzeichnendes Merkmal der erf indungsgemäSen Elektrode

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bildet das erstmals angewendete, sehr günstige Kühlungssystem, das alle bei bisher angewandten Kühlungssystemen für Elektroden, wo die turbulente Strömung nachteilig die Kühlmngswtrkung beeinflußt, auftretenden Erscheinungen beseitigt und eine gleichmäßige Kühlung der ganzen Elektrode sichert.

Im Hinblick auf den neuartigen Aufbau der Elektrode wird ein neuartiges Kühlungssystem angewendet, welches so wirkt, das die Kühlflüssigkeit den Elektrodenhalter kühlt, ohne daß die eigentliche Elektrode und andere zur Regulierung oder Einspannung dienenden Glieder dee Elektrodenhalters berührt werd®&_e Auf diese Welse sind diese Glieder gegen Korrosion geschützt, und es ist auch die Möglichkeit der Berührung des Kühlmittels mit den zu schweißenden feilen ausgeschlossen«

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näfesr erläutert*. In der zugehörigen Zeichnung seigern

lig.l die erfindungsgeaäSe Elektrode_r wobei der Bohrmantel teilweise weggebrochen ist,

fig.2 einen Längsschnitt durch «ine Blektrodenausführungsform, welche leicht in BackenschweiSmaschinen ein-

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spannbar ist ₉ uofeei iss ipssa©a geformten

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Mllung aua einem nieht; k®ss©Bi©nab©atäadig@a z.B. Stahl, hersusteXleag ämeen ¥©rw©adimg in, Pällen vorteilhaft ist.

Die erfindungsgemäße Elektrode bestellt aus tin@? Hülse 1.» welche in Klemmbacken 9 ausläuft, öl® zusa Spaanon de? Schweißelektrode 3 dienan« Die Schweißelektrode lisgt an ihrem der Arbeiteseite abgekehrt©», lade aa der Frontfläohe eines Hegulierbolzens 4- an. Si® Elsisabaokeii 9 w@rd«H

Z auf tas mrfcere Außenge©b@r@a 3?©il t©r Hülse 1 ist- ein logulierbolsen

1® Έβ£sag "ios¹ ΗίΠ,οο ist Qim Ssaal 5 Ib Pore ®ine® sweigMsgägQEi ©qü1,mcIoo 0.MfIgGBiIaSIi₉ w©3L@]ä.Qi? Qisi Profil in Porn ©ia©0 -HslliilssOiGOiig oimos E@alitQ©kEiy ©laes Si* QiEQD ®s©i9@lso aifwQista Boiä© Si-Bg© uois©aia ios¹ HUSO figs /iSQ@Mlagfla2ii©©&QQ 11 oiae Hiagaut 10 auf, imsisM- uQlsJäo suiiUeSiQ® S®a fesiäosa f lagern ein© Yerbindmng feQSg©Q"feQl3.% £ώο An£ ü&q Blelsteoä©mfeillle® ist e5.a Rohrstück i aafgoielelit ₉- UQl©fe©s ä@a Ssaial 5 ©MQgkto Somit ist ein [iüijiffissi ge-feili.®·! .·> ?es ®@b2.-Q*fetiß& 6 liegt aa 11 ©a imd ras-I in fii©a©s Sag© durch eine Mutf©ßtgelislt3mö ims? Abtiehtimg d©r Ktihlleitung können ame uq1©1.gd SiEffo^f; lib®r_? Asbest oder einem anderen Stoff ■feastsMeaio BielitiaMgaacheiben 12 und 13 verwendet werden. . Ia eniarteil €©© S@tost1ieks 6 befinden sich in der Nähe its· Mmttos? f AaseMuSattttzen 8, durch welche .die Kühlflüssigkeit sa» mat sl£lt@!t. Die Anschlußstutzen sind in dem loMrstlisfe 6 w&£-®@!®h& Weise befestigt _β iaß ihre Mündungen sioiä fiiis. «asu *tJi"f§iig©ii #."«^ ljsj,dö-2i, ß&H.g® ctei? Es^älö 5 decken»

Di® Kü&lrag©X©istiag kann durch Yergrösserung oder Ver-

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ringeruag der Anzahl fi©r Windimgan Querfeeimittsfläclaeaj, des Qraersehnittsflaeli® des Ringnut 10, die feie ftinfnßl. gsBSos ale J ©κ© de© Kanals^ 5 sein kann, oder hauptsächlich -diizeH Itegöllerolig der BarohflußgeBehwindigkeit der KöMflüsiiglssit reguliesrt werde»*

-äiger. Stoffe f. als© aieKae StsEßM Wsssas¹^"" spndeasa durch ander® SMssigiteiteap. i?i© flteatgim--Stioketoff^ -öl und dergl·- ©der .iSsimgsa wio Ja. Ws,öi3©s geigst©©--I&efcaale usw.

Wassers

stene Ö«§ atü.

sein, äesi-έ es

kaim. Bis..Bltktrodo '^®sm muek ale aiäht gekühltee Werk-.aergeateilt w%ä®&_$ wie es iß Jig. 4 d*rg«atöllt iat.

Sie lle&trode siasa Puskteeliweißen τοη präsiaen !lementen kasn'aiieli ohne tmSeriis S£hu;ahülle (Sohretüek) iiergeeteUfe werden. D&su wird in ti® sweig§xii|ige Sehreralsennist ein ," " ■■

dümnnndigea Höhrclien Mneingedrückt, durch welche a die j

Kühlflüssigkeit s trIfet c Sine solok« Iiöanng wii?d aeistenc

dann verwendet,. wenn die Notwendigkeit einer weitgehend-•ten Verminderung des Elektrodendureheeeser» besteht ₉ and die Kühlung unentbehrlich ist·

Die Benutzung elsr erfindungsgemäSen Elektrode ist leicht lind einfach« Buren nicht su starke· Anziehen der Klemmetttter 2 wird die eigentliche Elektrode 3 leicht in den Backen eingespannt. Dann wird .dureh Drehen des Hegulisrbolsen« 4 das IaB «ingestellt, im welches die eigentliche Elektret© 3 Wsqt die Backen vorragt» Haoh Ausführung dieser Binetelltuag wlM die Il»&iMiitt@r 2 angesogen; Nach einer teilweise^ Afematsimg der eigentlichen Elektrode 3_f wird Sie Kle^Bmtt®^ 2 Bu weit lone geschraubt, daß die Klemmwirkung der lacken nur noch gering ist, und durch Drehung des Eegulierfeolsens 4 wird die eigentliche Elektrode 3 wieder us fii® erforderliche Länge aufgeschoben. Auf solche Weiße ersielt aaa. eine größtmögliche Ausnutzung des Arbeiteendetückßg ohne daß die Elektrodenhülee abgenutzt wirl* Sie- eigentlieliö. Elektrode kann mehraals benutzt w©r-Sen, woieei dem Verwendungszweck entsprechend Elektroden mit ▼«r«okied©n«n formen und aus rerechiedenen Stoffen rerwerden · "

Die eigeBtlisha Elektrode ist als ein auswechselbares EIe aent auegeführt. Außerdem erlaubt der Bau der Elektrode,

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das kostspielige Wolfram wirtschaftlieh auasunutzen. Der

• ■-.--■■ - ■■ ■■-."■ Elektrodenhalter« ist" so entwickelt, das er nicht nur ein rasches Auswechseln des ausgenutzten Endstücks der eigentlichen Elektrodeι erlaubt, sondern auch di© Verwendung anderer Elektroden in Verbindung Bit demselben Elektrodenhalter erlaubt* Der Halter erlaubt also mm■-Beispiel "ti»- Verwendung von Elektroden verschiedener Ihirchmtsssr und entsprechend der ?ora und Abmessungen der su. 8Qhw©iI«M©n Elemente gewählter Profil®. Der erfindungsgemääe Elektrodenhalter bildet also ©inen Univergal&alter» wodurch..dia Herstellungs-und Betriebskosten Ton SehweiS&nlagsn lieh gesenkt werden kb'nnen»

Die ^orm der eigentlichen Elektrsd© und. insfeesönier* di« ?orm ihrer Spitze könasn ©ntspreakexid d@m. V@xw@ndTOgsiiweck der Elektrode gewählt werden (K®gelfors alt eiii@a Wisskel von 150 bis ISO⁰, Kegelstumpfforat mit einem Wizücel von 60 bis 105 t Kugelspitzenform mit einem Hundungshalbmesser von 10 bis 50 oder mehr mm/. Auch der Durehmesser der eigentlichen Elektrode kann in bestimmten G-renaen beliebig gewählt werden, (ein zu großer Durchmesser ist nachteilig, da die Kühlwirkung mit zunehmendea Durchmesser der eigentlichen Elektrode beträchtlich abnimmt),

Die Elektrode ist natürlich nieht nur füs? Wolfram-Kupferelektroden, sondern auch für aus anderen Stoffen fnt-

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sprechend tea B@hwei3bedingungen hergestellten Elektroden vorgesehen. B@r beschriebene Aufbau des Elektrodenhalter« erlaubt ββ₈·ά1"β eigentliche Elektrode weitgehendst ausiunutsenj was bisher iß der Schweißtechnik nicht möglich war·

Mit übt 231©ktro&© kann da» Schweißen verschiedener Stoffe ausgeführt τι®Έα®π₉ ohm.® da$ erforderlichenfalls die ganze Elektrode aiiggQ^Qeiasolt werden muS. Es ami vielmehr mir ihre eigentlish®- llekteode ausgewechselt werden» Zusammen mit &®n eatspreehend ausgebildeten und aus entsprechenden Stoff em Iqstehenden eigentliehen Elsktroden können mit dem El©ktr©i.©aM®lt@r alle söglieh®a Operationen der PunktselweißTsag amrehgofiihr-fe w®rd®n. Ber ©benbeseliriebena Aufbau d®r Blokfeei© ©klaubt ©s» die ©igantliche Elektrode ! iisai. äa© Mai ihres Torragens einzustellen, zwas IaQi glsielsaitiger SahliaBg der Elektrode mit eintr Flüssigkeit mit regulierbarer Intensität. Dadurch kann i.1© feapüratur der Elektrode gesenkt werden, und es kÖE2i@ia Sie Bachteiligeis, 7olgen einer übermäSigen Wärme-

vermindern werden. Die flüssigkeitsgekühlte «um Pu&ktsehweiien präziser El@m©nte weist also einta imiTS»®©ll*ii Amfiseu mit einem sehr weiten Verwendung9^®r@l@M insfetsondere ia |©a-3n Zweigen der Technik auf, bei ätn@n das BasslrkeohweiSes. bisher infolge eines Mangels an ©ntspreahsncLen Werkzaugen nicht angewendet wurde.

Patentansprüche

Claims (2)

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2. 2 Nr. I Satr 3 des Äniierungsaes. v.4.9.

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