DE758879C

DE758879C - Verfahren zum elektrischen Widerstandsschweissen von Werkstuecken mit gekruemmtem Oberflaechenverlauf

Info

Publication number: DE758879C
Application number: DEJ68203D
Authority: DE
Inventors: Fritz Helbing
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1940-11-08
Filing date: 1940-11-08
Publication date: 1954-07-19

Description

Verfahren zum elektrischen Widerstandsschweißen von Werkstücken mit gekrümmtem Oberflächenverlauf Die Erfindung bezieht sich auf an sich bekannte Widerstandsschweißeinrichtungen mit Punkt- oder Rollenelektroden, zwischen denen die Werkstücke bei der Schweißung durchgeführt werden. Bei der Widerstandsschweißung dünnwandiger Werkstücke, z. B. von Flugzeugbauteilen aus Leichtmetallblech, machte sich bisher der Nachteil bemerkbar, daß die Werkstücke sich unter Einwirkung von Wärmespannungen verziehen und verwerfen, was unangenehme und schwierige Nacharbeiten zur Folge hat. Die Forderung nach glattwandigen Werkstücken ohne Verwerfungen oder Unebenheiten hat jedoch gerade für den Flugzeugbau besondere Bedeutung, da mit Rücksicht auf die aerodynamischen Eigenschaften möglichst glatte Außenflächen am Flugzeugkörper verlangt werden müssen. Dieser Forderung wird bereits bei der Fertigung der einzelnen Bauteile weitgehend Rechnung getragen. Am besten wird sie erfüllt, wenn die Fertigungsverfahren so durchgebildet sind, daß nachteilige Zustandsänderung des Werkstoffes, die das nicht gern gesehene und den Werkstoff schädigende Nachrichten erforderlich machen, überhaupt nicht auftreten.
Es sind Verfahren und Einrichtungen bekanntgeworden, die die Wärmeeinwirkung beim Schweißen auf die Schweißstelle oder deren nächste Umgebung beschränken sollen. So wurde z. B. vorgeschlagen, den Elektroden Preßluftdüsen zuzuordnen, mittels deren die Umgebung der Schweißstellen gekühlt wird. Nach einem anderen Vorschlag gelangen an der Umgebung der Schweißstelle flüssigkeitsgetränkte poröse schwammartige Kühlkörper an der Oberfläche des Werkstückes zur Einwirkung. Die auf diese Weise erzielbare Kühlwirkung ist in vielen Fällen nicht ausreichend, auch sind diese Verfahren bei Werkstücken mit empfindlicher oder korrosionsgefährdeter Oberfläche nicht anwendbar. ' Zur Wärmeabführung bei der Widerstandsschweißung von Werkstücken, die langgestreckte Schweißnähte erhalten, z. B. von Rohren oder flachen Bauteilen, sind ferner stabförmige, in Richtung der Schweißnaht verlaufende Gegenelektroden bekanntgeworden, die beim Schweißen als Widerlager dienen und mit Kanälen zur Führung eines Kühlmittels versehen sind. Diese mit Kühlkanälen ausgerüsteten, in Richtung der Schweißnaht sich erstreckenden Gegenelektroden können ortsfest auf Unterstützungen ruhen oder auch zusammen mit dem Werkstück am Ort der Schweißeng entlanggeführt werden. Weiterhin ist es bekannt, bei der Widerstandsnahtschweißung von Rohren das zu schweißende Rohr auf einer in Richtung der Längsachse verlaufenden und mit einer rillenartigen Eintiefung versehenen metallischen Unterlage zu lagern und das Rohr mitsamt der metallischen Unterlage so zwischen zwei Rollenelektroden durchzuführen, daß die eine Elektrode an der Schweißnaht und die andere an- der Unterseite der metallischen Unterlage abrollt und der Stromfluß durch die metallische Unterlage erfolgt. Die metallische Unterlage dient hierbei nicht nur als Auflager für das Werkstück, sondern nimmt auch einen Teil der Rohrwärme auf. Bei V-förmiger Gestaltung der Auflagerille besteht die Möglichkeit der Verwendung der gleichen Unterlage für Rohre verschiedenen Durchmessers.
Auch bei der Erfindung, die ein Verfahren zum elektrischen Widerstandsschweißen von Werkstücken mit gekrümmtem Oberflächenverlauf mittels Punkt- oder Rollenelektroden und an dem Werkstück anliegenden Kühlkörpern betrifft, werden Werkstück und Kühlkörper gemeinsam zwischen den Elektroden beim Schweißvorgang durchgeführt. Der Kühlkörper gemäß der Erfindung besitzt eine gerade Oberfläche, auf welcher das Werkstück beim Durchgang durch die Elektroden sich abwälzt. Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß mit ein und demselben Kühlkörper verschiedenartig geformte Werkstücke gekühlt werden können, so daß die Auswechslung des Kühlkörpers entfällt.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat besondere Bedeutung bei der Schweißung von Werkstücken aus Leichtmetall, also z. B. für den Flugzeugbau, bei welchem vielfach große unregelmäßig gekrümmte Flugzeugteile, auf deren genaue Formhaltung bei der Schweißung großer Wert gelegt werden muß, um nachteilige Nachrichtungsarbeit zu ersparen, hergestellt werden müssen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt, und zwar in Abb. i eine schematische Darstellung der Anordnung in Seitenansicht, Abb.2 ein Querschnitt durch die Anordnung. Dem Ausführungsbeispiel liegt die Schweißeng eines Flugzeugbauteils zugrunde. Die Flugzeughaut i soll mit Versteifungspfetten 2 durch doppelreihige Schweißeng verbunden werden. Zur Schweißeng dienen in bekannter Weise die oberen Elektroden 3 und die unteren Elektroden 4.. Das Werkstück wird zwischen den Elektroden durchgeführt. Zugleich mit dem Werkstück werden Wärmeabführungskörper 5 zwischen den Elektroden entlanggeführt. Die Wärmeabführungskörper 5 bestehen vorteilhaft aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff, z. B. Kupfer. Sie besitzen im dargestellten Ausführungsbeispiel schienenartige Form und bilden gleichzeitig einen Tisch, auf dem der fertig geschweißte Teil des Werkstückes ruht. Zur besseren Wärmeableitung besitzen die Körper 5 Kanäle 6, durch welche ein Kühlmittel vorwiegend flüssiger Art geleitet wird.
Der Schweißvorgang vollzieht sich in bekannter Weise. Durch die Wirkung der Wärmeabführungskörper 5 wird erreicht, daß nur eine momentan örtlich begrenzte starke Erhitzung an den Schweißstellen selbst auftritt, die aber sofort nach der Schweißeng durch Kontaktübertragung von den Wärmeabführungskörpern 5 aufgenommen und durch das Kühlmittel abgeführt wird.
Die Wärmeabführungskörper sind bei allen Arten von Elektrodenschweißungen anwendbar, also z. B. für Rollen-, Doppelrollen-, Punkt- und Doppelpunktschweißung. Bei der sogenannten Doppelpunktschweißung mit zwei nebeneinanderliegenden Elektroden dienen die Wärmeabführungskörper gleichzeitig an Stelle der fehlenden Gegenelektroden als Gegenhalter. Die Form der Wärmeabführungskörper kann stabförmig, tischförmig, rund od. dgl. sein. Die Wärmeabführungsmittel können flüssig. oder gasförmig sein. Desgleichen istvorgesehen, dieWärmeabführungskörper mit besonderen, den Wärmeaustausch fördernden Gliedern, z. B. Lamellen, zu versehen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum elektrischen Widerstandsschweißen von Werkstücken mit gekrümmtem Oberflächenverlauf mittels Punkt- oder Rollenelektroden und an dem Werkstück anliegenden Kühlkörpern, bei welchem Werkstück und Kühlkörper gemeinsam zwischen den Elektroden durchgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück beim Durchgang durch die Elektroden auf dem eine gerade Oberfläche besitzenden Kühlkörper sich abwälzt. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 211 899, 300 529, 461 o95, 6a7 521; französische Patentschriften Nr. 716 o98, 856 951; USA.-Patentschriften Nr. r ror 447, 1933938.