DE1099663B

DE1099663B - Arrangement for resistance welding connection of painted and unpainted metal parts by means of a rivet-like welding pin

Info

Publication number: DE1099663B
Application number: DEST15323A
Authority: DE
Inventors: Erich Sickinger; Hermann Werner
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1959-07-07
Filing date: 1959-07-07
Publication date: 1961-02-16

Description

Anordnung zur Widerstands-Schweißverbindung von lackierten mit unlackierten Metallteilen mittels eines nietartigen Schweißstiftes Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur elektrischen Schweißverbindung von lackierten mit unlackierten Metallteilen, bei der, ohne die nach der Schweißverbindung nach außen liegenden Oberflächen der beiden miteinander verbundenen Metallteile zu verletzen, eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem lackierten und dem unlackierten Metallteil hergestellt wird.Arrangement for resistance welding of painted with unpainted Metal parts by means of a rivet-like welding pin The invention relates to a Arrangement for the electrical welding connection of painted and unpainted metal parts, in which, without the surfaces of the injuring both metal parts connected to one another, an electrically conductive one Connection between the painted and the unpainted metal part is established.

Derartige Schweißverbindungen kommen bei Geräten der Fernmelde-, insbesondere Fernsprechtechnik zur Anwendung. Bei diesen Geräten besteht die Forderung, daß die zu verbindenden Metallteile nicht nur miteinander mechanisch befestigt sind, sondern vor allem, daß auch eine elektrisch leitende Verbindung von dem einen Teil zum anderen möglich ist, z. B. für die Erdrückleitung. Diese Forderung kann durch bekannte Verbindungsarten ohne besondere Maßnahmen bei lackierten und unlackierten Metallteilen nicht angewendet werden.Such welded connections occur in telecommunications equipment, in particular Telephony for application. In these devices there is a requirement that the Metal parts to be connected are not only mechanically fastened to one another, but above all that there is also an electrically conductive connection from one part to the other is possible, e.g. B. for the earth return. This requirement can be met by known connection types not used without special measures on painted and unpainted metal parts will.

Es ist eine Schweißverbindung bekannt, bei der zwei Metalle mittels eines auf die Elektrode aufgesetzten Teiles im Schweißvorgang miteinander verbunden werden. In dem anzuschweißenden Metallteil ist eine Aussparung vorgesehen, in die das auf die Elektrode aufgesetzte Teil eingeführt wird. Dieses aufgesetzte Teil schmilzt bei diesem Vorgang und stellt dabei die Verbindung zwischen den beiden Metallen durch Ausfüllen der Aussparung her. Diese Schweißverbindung hat aber den Nachteil, daß z. B. bei Verwendung von lackierten und unlackierten Metallteilen die Oberfläche an der Schweißstelle verletzt wird und einer Nachbehandlung unterzogen werden muß. Dies ist aber, vor allem für eine Massenfertigung, sehr aufwendig und sehr teuer.It is a welded connection is known in which two metals by means of a part placed on the electrode connected to one another in the welding process will. In the metal part to be welded, a recess is provided into which the part placed on the electrode is inserted. This attached part melts during this process and establishes the connection between the two Metals by filling in the recess. But this welded connection has the Disadvantage that z. B. when using painted and unpainted metal parts the surface is damaged at the welding point and subjected to post-treatment must become. But this is, especially for mass production, very complex and very expensive.

Es ist eine weitere Schweißverbindung bekannt, bei der zwei Teile nach Art des Nietschweißens miteinander verbunden werden. Bei dieser Methode ist es erforderlich, daß bei beiden Teilen an der Schweißstelle Aussparungen angeordnet sind, die sich überdecken müssen, damit die Einführung eines Nietbolzens möglich ist. Diese Schweißverbindung hat aber den Nachteil, daß die beiden übereinanderliegenden Aussparungen in den Blechteilen fertigungsmäßig schlecht einzuhalten sind, da die Abstandsmaße in dem einen Blechteil mit denen in dem anderen toleranzmäßig aufeinander abgestimmt sein müssen. Außerdem wird keine einwandfreie Oberfläche des unteren Metallteiles an der Schweißstelle erzielt, da das untere 11etallteil zum Zwecke des Nietschweißens mit einer durchgehenden Aussparung versehen ist, die während des Schweißvorganges mit den teigigen Massen des Nietschaftes ausgefüllt wird.Another welded joint is known in which two parts are connected to one another in the manner of rivet welding. With this method is it is necessary that recesses are arranged at the welding point in both parts that have to overlap so that the introduction of a rivet bolt is possible is. This welded connection has the disadvantage that the two are superimposed Recesses in the sheet metal parts are difficult to adhere to in terms of production, since the Clearances in one sheet metal part with those in the other in terms of tolerance must be coordinated. Also, there will be no flawless surface of the bottom Metal part achieved at the welding point, since the lower 11etallteil for the purpose of the rivet welding is provided with a continuous recess, which during of the welding process is filled with the pasty masses of the rivet shank.

Es ist weiterhin eine Schweißverbindung bekannt, bei der ein blankes Metallteil mit einem Metallteil, das mit einer dünnen, isolierenden Oxydschicht oder dünnen Lackschicht versehen ist, durch Punktschweißen verbunden wird, wenn man mit entsprechend hohen SpannungenDurchschläge durch die isolierende Schicht erzwingt. Diese Schweißverbindung hat aber den Nachteil, daß an der Schweißstelle die Oxydschicht oder die lackierte Oberfläche ebenfalls zerstört wird und einer Nachbehandlung unterzogen werden muß.It is also known a welded joint in which a bare Metal part with a metal part covered with a thin, insulating oxide layer or a thin layer of lacquer is connected by spot welding, if with correspondingly high voltages, breakdowns through the insulating layer enforces. However, this weld connection has the disadvantage that at the weld point the oxide layer or the painted surface is also destroyed and one Must be subjected to post-treatment.

Bei allseitig lackierten Blechen ist es weiterhin bekannt, die Lackschicht an den Schweißstellen vor der Schweißung zu entfernen. Dies gilt ebenfalls für die Befestigung zweier Teile durch eine Schraub- und Nietverbindung, bei denen, wie bereits schon erwähnt, die in beiden Blechteilen angeordneten Aussparungen toleranzmäßig aufeinander abgestimmt sein müssen. Auch bei diesen letztgenannten Verbindungen von einem lackierten Metallteil mit einem unlackierten Metallteil muß eine Nachlackierung bzw. eine Nachbehandlung der Oberfläche vorgenommen werden.In the case of metal sheets painted on all sides, it is also known that the paint layer to be removed at the welding points before welding. This also applies to the Attachment of two parts by a screw and rivet connection, where how already mentioned, the recesses arranged in both sheet metal parts in terms of tolerance must be coordinated. Even with these last-mentioned compounds a painted metal part with an unpainted metal part must be repainted or a post-treatment of the surface can be carried out.

Die Erfindung bezweckt, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und zu bewirken, daß beim Schweißvorgang die jeweils nach außen liegende Oberfläche sowohl des lackierten Teiles als auch des unlackierten Teiles nicht verletzt wird, so daß keine Nachlackierung bzw. Nachbehandlung der jeweiligen Oberfläche erforderlich ist, und daß nach dem Schweißen eine zuverlässig leitende elektrische Verbindung zwischen den beiden Metallteilen besteht. Die Erfindung betrifft somit eine Anordnung zur Widerstands-Schweißverbindung von lackierten mit unlackierten Metallteilen mittels eines nietartigen Schweißstiftes, der die in dem lackierten, anzuschweißenden Teil angebrachte Bohrung nach- dem Schweißvorgang ausfüllt und. mit seinem Kof abdeckt, beispielsweise für Geräte der Fernmelde-, insbesondere Fernsprechtechnik. Die Erfindung besteht darin, daß vor dem Beginn des Schweißvorganges der nietartige-mit einem Kopf und einer Kuppe versehene Schweißstift in der Bohrung des allseitig lackierten Metallteiles derart angeordnet ist, daß die Kuppe die ungelockte Oberfläche des unlackierten Teiles berührt.The invention aims to avoid the aforementioned disadvantages and to have the effect that during the welding process the respective outwardly lying surface neither the painted part nor the unpainted part is damaged, so that no repainting or post-treatment of the respective surface is necessary is, and that after welding a reliably conductive electrical connection exists between the two metal parts. The invention relates to Consequently an arrangement for resistance welding of painted with unpainted Metal parts by means of a rivet-like welding pin, which The part to be welded fills the drilled hole after the welding process and. with his Kof covers, for example for telecommunications equipment, especially telephony technology. The invention consists in that before the start of the welding process, the rivet-like-with a head and a dome provided welding pin in the hole of the lacquered on all sides Metal part is arranged so that the tip of the uncurled surface of the unpainted part.

Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung können die Köpfe der Schweißstifte versenkt angeordnet werden, so daß überstehende Kanten vermieden werden. Da beim Schweißvorgang der Schaft des Schweißstiftes einer Verformung unterworfen ist, wird zweckmäßig gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung der Schaft abgeflacht, so daß innerhalb der Bohrung des lackierten Metallteiles Hohlräume entstehen, in die sich der Schweißstift ausbauchen kann. Zur besseren elektrischen Leitung wird der Schaft des Schweißstiftes vorzugsweise mit Kerbkanten oder Kerbecken versehen.According to a further embodiment of the invention, the heads of the welding pins be arranged sunk so that protruding edges are avoided. There at Welding process, the shaft of the welding pin is subject to deformation expediently flattened according to a further embodiment of the invention, the shaft so that cavities arise within the bore of the painted metal part, into which the welding pin can bulge. The shaft is used for better electrical conduction of the welding pin preferably provided with notched edges or notched basins.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß die im lackierten Blechteil erforderlichen Bohrungen toleranzunabhängig sind, wodurch die Maße, die für die Lage der zu verbindenden Metallteile erforderlich sind, ohne weiteres eingehalten werden können, und daß beim Schweißvorgang weder die Oberfläche des lackierten Teiles noch die Oberfläche des unlackierten Teiles verletzt wird und keiner Nachbehandlung bedarf.The invention has the advantage that the required in the painted sheet metal part Bores are tolerance-independent, which means that the dimensions required for the location of the to be connected Metal parts are required, can be easily complied with, and that during the welding process neither the surface of the painted part nor the surface the unpainted part is damaged and does not require any further treatment.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand einiger in den Fig. 1 bis 7 dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 bis 3 einige Ausführungen von Schweißstiften in Seitenansicht und Draufsicht, Fig. 4 die Anordnung eines lackierten Metallteiles mit einem unlackierten vor dem Schweißvorgang und Fig. 5 die Anordnung wie Fig.4 nach dem Schweißvorgang und Fig. 6 und 7 weitere Ausführungsbeispiele der zu verbindenden Blechteile.The invention is illustrated below with reference to some in FIGS 7 illustrated embodiments explained in more detail. 1 to 3 show some Designs of welding pins in side view and top view, FIG. 4 the arrangement a painted metal part with an unpainted one before the welding process and 5 shows the arrangement as in FIG. 4 after the welding process and FIGS. 6 and 7 further Exemplary embodiments of the sheet metal parts to be connected.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Schweißstifte besitzen einen Flachkopf 1 (Fig. 1 und 2) oder einen Senkkopf 2 (Fig. 3) und sind am anderen Ende des Schaftes angefast oder mit einer Kuppe 3 versehen. Der Schaft ist rund oder abgeflacht (Fig. 3) und kann Kerbkanten 4 oder Kerbecken 5 haben. Die Länge des Schweißstiftes wird durch die Blechdicke bestimmt. Beim Verwenden von Stiften mit abgeflachtem Schaft kann die Schaftlänge auch etwas größer sein, als für eine bestimmte Blechdicke erforderlich ist, da beim Zusammenstauchen des Schaftes während des Schweißvorganges das überschüssige Material in den Hohlraum ausweichen kann, der sich durch die Abflachung des Schaftes in der Bohrung ergibt. Die Schweißstifte mit Kerbkanten (Fig. 1) oder mit Kerbecken (Fig. 2) sind unter anderem für Verbindungen gedacht, die eine zusätzliche Drehsicherung benötigen.The welding pins shown in FIGS. 1 to 3 have a Flat head 1 (Fig. 1 and 2) or a countersunk head 2 (Fig. 3) and are at the other end of the shaft bevelled or provided with a tip 3. The shaft is round or flattened (Fig. 3) and can have notched edges 4 or notch basins 5. The length of the The welding pin is determined by the sheet thickness. When using pens with With a flattened shaft, the shaft length can also be slightly longer than for a certain one Sheet thickness is required because when the shank is compressed during the welding process the excess material can escape into the cavity created by the flattening of the shaft in the bore results. The welding pins with notched edges (Fig. 1) or with Kerbecken (Fig. 2) are intended, among other things, for connections that have an additional Need a rotation lock.

Nachdem die zu verbindenden Blechteile in ihre maßbestimmte Lage zueinander gebracht worden sind, werden die Schweißstifte 9,7 und 14 in die im lackierten Blechteil vorgesehenen Bohrungen 15 gesteckt und durch Punktschweißen mit den vernickelten Blechteilen 8,13 verschweißt. Das lackierte Blechteil (Fig.6) kann auch aus mehreren Teilen 11,12 bestehen, die bereits vor dem Lackieren, z. B. durch Punktschweißen, miteinander verbunden wurden. In dem Fall kann der Flachkopf des Schweißstiftes auch eingelassen werden, indem das obere Blechteil 11 mit einer dem Kopfdurchmesser des Stiftes entsprechenden Bohrung versehen wird. Beim Schweißvorgang wird der Schaft des Stiftes infolge der Schweißwärme und des Preßdruckes der Elektroden verformt und- fest gegen die Lochwandung der -Bohrung gepreßt, wodurch eine elektrisch leitende Verbindung vom vernickelten zum lackierten Blechteil hergestellt wird.After the sheet metal parts to be connected have been brought into their dimensionally determined position to one another, the welding pins 9, 7 and 14 are inserted into the holes 15 provided in the painted sheet metal part and welded to the nickel-plated sheet metal parts 8, 13 by spot welding. The painted sheet metal part (FIG. 6) can also consist of several parts 11, 12 that are already in place before painting, e.g. B. by spot welding, were connected to each other. In that case, the flat head of the welding pin can also be let in by providing the upper sheet metal part 11 with a hole corresponding to the head diameter of the pin. During the welding process, the shaft of the pin is deformed as a result of the welding heat and the pressure of the electrodes and pressed firmly against the wall of the hole, creating an electrically conductive connection between the nickel-plated and the painted sheet metal part.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Arrangement for resistance welding of painted and unpainted metal parts by means of a rivet-like welding pin which fills the hole made in the painted part to be welded after the welding process and covers it with its head, for example for telecommunications equipment, in particular telephone technology, thereby characterized in that before the start of the welding process, the rivet-like welding pin (7, 9, 14) provided with a head (1, 2) and a dome (3) in the bore (15) of the metal part (6, 10, 12) coated on all sides in such a way is arranged so that the dome (3) touches the uncurled surface of the unpainted part (8,13).

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the heads (1, 2) of the welding pins (7, 14) in the painted metal part (10, 11) are sunk.

3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the Welding pins (9) are flattened on their shaft sides (Fig. 3).

4. Arrangement according to Claims 1 to 3, characterized in that the welding pins (9) notched edges (4) or have Kerbecken (5).

5. arrangement according to claim 1 to 4, characterized in that that the welding pins (9) are provided with a galvanic surface protection.

6. Arrangement according to claim 1 to 5, characterized in that the unpainted metal parts (8, 13) are nickel-plated. Documents considered: German Patent No. 911046; Belgian Patent No. 499140; USA., U.S. Patent No. 2,635,167; Book "Soudure Electrique" by Varinois, 1923, pp.67,68.