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Die Erfindung bezieht sich auf eine Buckelschweißmaschine mit einem
Kraftspeicher zwischen einem Elektrodenträger und einer relativ zu diesem bewegbaren,
nachsetzenden Elektrode.
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Es ist z. B. eine Buckelschweißmaschine bekanntgeworden, die im wesentlichen
aus einer mechanischen Exzenterpresse besteht. Zur Begrenzung des auf das Schweißgut
ausgeübten Drucks ist der Stempel der Presse mit zwei gegeneinander abgefederten
Tragplatten versehen, von denen die eine an einem Schweißbacken und die andere an
der Presse befestigt ist. Diese Einrichtung hat neben der Begrenzung der Schweißkraft
die Wirkung, daß während des Schweißvorgangs, bei dem das Schweißgut zusammensinkt,
noch ein gewisser Druck auf das Schweißgut ausgeübt wird, so daß eine Verschweißung
möglich ist.
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Die Praxis hat nun gezeigt, daß man mit den bekannten Buckelschweißmaschinen
nicht immer zufriedenstellende Schweißverbindungen erhält. Schlechte Schweißverbindungen
ergeben sich vor allem dann, wenn z. B. die Oberfläche des Schweißgutes nicht gleichmäßig
an der Elektrode anliegt, so daß auf eine Seite des Schweißgutes ein höherer Druck
als auf die andere Seite ausgeübt und somit die Qualität der Schweißstellen ungleichmäßig
wird. Diese Problemstellung ist bei der bekannten Buckelschweißmaschine nicht angesprochen.
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Es ist aber bereits eine Druckausgleichsvorrichtung für Doppelpunktelektroden
bekanntgeworden, die aus einem Blattfedersystem besteht, in dem die Doppelpunktelektroden
so aufgehängt sind, daß beide Elektroden mit wenigstens annähernd der gleichen Kraft
auf das Schweißgut aufgesetzt werden. Bei dieser Einrichtung handelt es sich jedoch
nicht um eine Buckelschweißmaschine, so daß das oben angedeutete Problem, nämlich
eine ausreichende Kraft auch während des Zusammensinkens des Schweißgutes auf dieses
auszuüben, bei dieser Anordnung nicht auftaucht. Die der Erfindung zugrunde liegende
Aufgabe besteht darin, für eine Buckelschweißmaschine der eingangs genannten Art
eine Vorrichtung zu schaffen, die eine gleichmäßige Auflage der Elektrode über das
gesamte Schweißgut ermöglicht.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenträger
einen durch den Kraftspeicher hindurchgehenden Führungsbolzen enthält, der an der
der Elektrode zugewandten Seite einen Körper größeren Durchmessers aufweist, auf
dem die von dem Kraftspeicher federnd gegen den Körper gedrückte Elektrode pendelnd
so gelagert ist, daß ein Ausweichen der Elektrode nach oben möglich ist.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der
Kraftspeicher aus zwei Glocken-oder Tellerfedern besteht, die mit ihren geschlossenen
Enden aufeinanderliegen, und daß der Rand der auf der Elektrode aufliegenden Feder
senkrecht über derjenigen Fläche der Elektrode liegt, mit welcher sich diese Elektrode
auf einen zu verschweißenden Körper aufsetzt.
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Die Erfindung wird an Hand zweier Ausführungsbeispiele in Verbindung
mit den F i g. 1 und 2 näher erläutert. In F i g. 1 ist das Prinzip einer Buckelschweißmaschine
gezeigt, die zwei Träger 1 und 2 für je eine Schweißelektrode 3 bzw. 4 aufweist.
Die mit dem Träger 2 verbundene Schweißelektrode 4 weist an ihrem oberen Ende eine
Aussparung 4 a auf, in welcher ein Teil des zu verschweißenden Körpers eingelegt
wird. Dieses Teil ist z. B. ein Gehäuse für ein gasdicht zu kapselndes Halbleiterelement.
Das obere Teil des Gehäuses 5 ist mit einem Flansch 6 versehen, der mit seiner unteren
Außenfläche auf der Oberfläche der Elektrode 4 aufliegt. Dieser z. B. aus Kupfer
oder einem ähnlich gut wärmeleitenden Stoff bestehende Flansch 6 ist mit einer ringförmigen
Warze 7 versehen. Auf diese Warze 7 wird ein mit dem Gehäuse zu verschweißender
scheibenförmiger Deckel 8 aufgesetzt. Dieser Deckel kann z. B. eine Druckglasdurchführung
mit einem Metallring sein.
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Die Buckelschweißmaschine ist an ihrem oberen Elektrodenträger 1 mit
einem Führungsbolzen 12 versehen, der an seinem unteren Ende einen Körper größeren
Durchmessers 13 aufweist. Dieser Körper größeren Durchmessers ist auf den Führungsbolzen
12 aufgeschraubt, so daß die Elektrode 3 nach Abnahme des Körpers 13 über den Führungsbolzen
gesteckt werden kann. Zu diesem Zweck weist die Elektrode 3 eine zentrale Ausnehmung
auf, die an ihrer auf den Körper 13 aufsitzende Fläche der Form des Körpers 13 angepaßt
ist. Dieser Körper 13 ist z. B. halbkugelförmig gestaltet und dient zusammen mit
der entsprechenden Fläche der Elektrode 3 als selbsttätig einstellbares Pendellager.
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Zwischen den Elektrodenträger 1 und die Elektrode 3 sind als Kraftspeicher
zwei mit ihren Rändern aufeinandergelegte Teller- oder Glockenfedern 10 und
11 eingefügt. Dabei liegen diese mit ihren geschlossenen Enden 10
a bzw. 11 a am Elektrodenträger 1 bzw. an der Elektrode 3 an.
Die Stromzuführung vom Elektrodenträger 1 zur Elektrode 3 geschieht durch eine oder
mehrere Litzenleiter 9. Die Teller- oder Glockenfedern weisen zentrale Aussparungen
auf, durch die der Führungsbolzen 12 hindurchgeht.
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Der Schweißvorgang geht so vor sich, daß zunächst die Elektrode 3
durch Absenken des Elektrodenträgers 1 auf das zu verschweißende Gehäuse abgesenkt
wird, wobei der aus den Federn 10 und 11 bestehende Kraftspeicher zusammengedrückt
wird. Daraufhin wird der Schweißstrom eingeschaltet, so daß der Warzenkörper 7 auf
dem Flansch 6 des Gehäuses 5 erhitzt und damit erweicht wird. Die durch das Federsystem
vorgespannte Elektrode 3 drückt dann den Gehäusedeckel 8 gegen den Flansch 6, so
daß eine dichte Verschweißung stattfindet. Dieses Absinken des Gehäusedeckels 8
geht unter Umständen sehr schnell, d. h. im Laufe .einer Halbperiode oder weniger
Halbperioden vor sich, wobei ein ausreichender Anpreßdruck der Elektrode 3 erhalten
bleiben muß. Dies wird durch das Federsystem bewirkt, das praktisch nur die Elektrode
3 so zu beschleunigen hat, daß während des Ablaufs des elektrischen Schweißvorganges
eine ausreichende Andrückkraft zwischen dem Flansch 6 des Gehäuses 5 und dem Deckel
8 an der Verschweißungsstelle gewährleistet bleibt.
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Da die Elektrode 3 auf dem Körper 13 pendelnd gelagert ist und auch
im zusammengedrückten Zustand des Federsystems 10,11 genügend Spiel zur Ausrichtung
hat, stellt sich ein gleichmäßiger Andruck der Elektrode 3 auf den Deckel 8 ein.
Damit wird eine gleichmäßige Verschweißung des Deckels mit dem Flansch 6 gewährleistet.
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Ein weiteres, vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist in F i g. 2 gezeigt.
Bei dieser Anordnung besteht das
Federsystem aus zwei Glocken- oder
Tellerfedern 10', 11', die mit ihren geschlossenen und nur mit einer Ausnehmung
zum Hindurchstecken des Führungsbolzens 12 versehenen Enden aufeinanderliegen. Die
Ränder dieser Federn stützen sich dabei auf den Elektrodenträger 1 bzw. die Elektrode
3 ab. Dabei ist mindestens diejenige Teller- oder Glockenfeder, die sich mit ihrem
Rand auf die obere Fläche der Schweißelektrode 3 aufstützt, derart bemessen, daß
der anliegende Rand senkrecht über derjenigen Fläche der Elektrode 3 liegt, mit
welcher sich diese Elektrode auf den einen zu verschweißenden Körper aufsetzt. Dadurch
wird erreicht, daß an der Elektrode 3 vor dem Schweißvorgang und während desselben
nur reine Druckkräfte auf den zu verschweißenden Gegenstand ausgeübt werden. Damit
wird vermieden, daß auftretende Biege- oder Schubbeanspruchungen auf den zu verschweißenden
Körper übertragen werden und die Qualität der Schweißstelle beeinträchtigen. Zur
Führung des Schweißstromes sind zwei Litzenleiter 14 und 15 vorgesehen, die am Elektrodenträger
1 verschraubt und mit der Elektrode 3 verpreßt sind.