DE29503271U1

DE29503271U1 - Small part for electrical welding to a workpiece and device for electrical welding of the parts

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Publication number: DE29503271U1
Application number: DE29503271U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-02-15
Filing date: 1995-02-27
Publication date: 1995-07-06
Anticipated expiration: 2005-02-28
Also published as: DE59602131D1; DE19505015A1

Description

BeschreibungDescription

Die Erfindung betrifft ein Kleinteil zum elektrischen Verschweißen mit einem Werkstück sowie eine Vorrichtung zum Verschweißen des Kleinteiles.The invention relates to a small part for electrical welding to a workpiece and a device for welding the small part.

Zum Stand der Technik gehören Verfahren zum Verschweißen von Schweißbolzen und Flachsteckern mit Werkstükken. Diese Teile werden auf das Werkstück aufgelegt. Anschließend wird das Schweißgerät mit einer Elektrode auf den Anschweißbolzen oder den Flachstecker aufgesetzt, und der Anschweißbolzen oder Flachstecker wird Punkt für Punkt an dem Werkstück festgeschweißt.State-of-the-art technology includes processes for welding welding studs and flat plugs to workpieces. These parts are placed on the workpiece. The welding device is then placed with an electrode on the welding stud or flat plug, and the welding stud or flat plug is welded point by point to the workpiece.

Zum einen werden nach dem Stand der Technik Bolzen mittels Hubzündung mit dem Werkstück verschweißt. Hierzu wird der Bolzen beispielsweise zusammen mit einem Keramikring auf das Werkstück aufgesetzt. Durch Auslösen des Schweißvorganges hebt sich der Bolzen vom Grundmaterial ab und zieht den Lichtbogen, der das Bolzenende und das Grundmaterial aufschmilzt (Schweißbad). Nach Ablauf der Schweißzeit taucht der Bolzen durch gesteuerten Druck in das Schweißbad ein. Nach dem Erstarren sind beide Materialien homogen verschweißt. Der Keramikring konzentriert beim Schweißvorgang den Lichtbogen, hält die Atmosphäre ab und formt einen Schweißwulst ringförmig um den Bolzen.On the one hand, according to the state of the art, bolts are welded to the workpiece using drawn arc welding. For this, the bolt is placed on the workpiece together with a ceramic ring, for example. When the welding process is initiated, the bolt lifts off the base material and draws the arc, which melts the end of the bolt and the base material (weld pool). After the welding time has elapsed, the bolt is immersed in the weld pool using controlled pressure. After solidification, both materials are welded homogeneously. During the welding process, the ceramic ring concentrates the arc, keeps the atmosphere out and forms a ring-shaped weld bead around the bolt.

Zum Stand der Technik gehört weiterhin das Verfahren des Bolzenschweißens mit Spitzenzündung.The state of the art also includes the process of stud welding with capacitance ignition.

Bei diesem Verfahren erfolgt das Verschweißen des Bolzens durch die direkte Entladung einer Kondensatorenbatterie mit hoher Kapazität. Der durch die Entladung der Kondensatoren entstehende Lichtbogen konzentriert sich aufIn this process, the bolt is welded by directly discharging a battery of capacitors with high capacity. The arc created by the discharge of the capacitors is concentrated on

die Zündspitze, die dadurch verdampft. Der Lichtbogen schmilzt in der Folge die gesamte Flanschstirnfläche und die dem Bolzen gegenüberliegende Zone des Werkstückes auf. Die Vorwärtsbewegung des Bolzens bei diesem Vorgang erfolgt bis zum Aufschlag auf das Werkstück. Der Lichtbogen erlischt. Die Kondensatoren sind jetzt vollkommen entladen. Bolzen und Werkstück vereinigen sich in einer festen Schweißverbindung. Die Brenndauer des Lichtbogens beträgt hierbei ein bis drei Millisekunden. Bei Handschweißpistolen wird die Vorwärtsbewegung des Bolzens durch Federdruck mechanisch ausgelöst.the ignition tip, which evaporates as a result. The arc then melts the entire flange face and the area of the workpiece opposite the bolt. The bolt moves forward during this process until it hits the workpiece. The arc extinguishes. The capacitors are now completely discharged. Bolt and workpiece unite in a solid weld connection. The arc burns for one to three milliseconds. In manual welding guns, the forward movement of the bolt is triggered mechanically by spring pressure.

Bei diesen Verfahren werden nur Bolzen mit einer Zündspitze verwendet. Bei größeren Kleinteilen, die verschweißt werden sollen, wird eine Punktverschweißung mit mehreren Schweißpunkten vorgenommen.In these processes, only bolts with an ignition tip are used. For larger small parts that are to be welded, spot welding with several welding points is carried out.

Das Verfahren der Punktverschweißung hat den Nachteil, daß zum einen bei mehreren Schweißpunkten der Verschweißvorgang relativ aufwendig ist, da jeder Punkt neu angesetzt werden muß und anschließend der Vorgang des Verschweißens erfolgt. Darüber hinaus hat dieses Verfahren den Nachteil, daß auf der Rückseite des Werkstückes die Verschweißpunkte sichtbar sind, so daß hier eine Nachbearbeitung notwendig ist. Es kann sogar vorkommen, daß beim Schweißen das Werkstück sich verformt. Das Werkstück muß dann nachbearbeitet werden.The point welding process has the disadvantage that, when there are several welding points, the welding process is relatively complex, as each point has to be repositioned and then the welding process takes place. In addition, this process has the disadvantage that the welding points are visible on the back of the workpiece, so that reworking is necessary here. It can even happen that the workpiece is deformed during welding. The workpiece then has to be reworked.

Weiterer Nachteil der zum Stand der Technik gehörenden Verfahren ist, daß der Vorgang des Verschweißens sehr energieaufwendig ist. Beispielsweise wird mit einem Strom von 200 Ampere bei einer Spannung von 220 Volt mit einer Schweißzeit von 2/100 Sekunden gearbeitet.Another disadvantage of the state-of-the-art processes is that the welding process is very energy-intensive. For example, a current of 200 amps at a voltage of 220 volts is used with a welding time of 2/100 seconds.

Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht darin, ein Kleinteil zum Verschweißen mit einem Werkstück anzugeben, das zum einen kostengünstig angeschweißt werden kann aufgrund hoher Energieeinsparung und zum anderen ein schnelles Anschweißen erlaubt. Darüber hinaus soll eine Vorrichtung zum Verschweißen der Teile angegeben werden sowie eine Vorrichtung zur Herstellung der Kleinteile.The technical problem underlying the invention is to provide a small part for welding to a workpiece that can be welded on inexpensively due to high energy savings and that allows for quick welding. In addition, a device for welding the parts and a device for producing the small parts are to be provided.

Das vorliegende technische Problem wird durch die Merkmale des Anspruches 1 und/oder durch die Merkmale des Anspruches 23 und/oder durch die Merkmale des Anspruches gelöst.The present technical problem is solved by the features of claim 1 and/or by the features of claim 23 and/or by the features of the claim.

Dadurch, daß das anzuschweißende Teil (1) wenigstens zwei Schweißbuckel aufweist, kann dieses auf das Werkstück aufgelegt werden, und der zum Schweißen erforderliche Strom fließt gleichzeitig durch die wenigstens zwei Schweißbuckel .Because the part to be welded (1) has at least two welding projections, it can be placed on the workpiece and the current required for welding flows simultaneously through the at least two welding projections.

Die anzuschweißenden Kleinteile weisen je nach Größe der Kleinteile zwei oder mehrere Schweißbuckel auf, so daß nach dem Anschweißen an das Werkstück eine feste Schweißverbindung vorhanden ist.Depending on their size, the small parts to be welded have two or more weld projections so that after welding to the workpiece, a solid weld connection is created.

Ein Vorteil des erfindungsgeiriäßen Kleinteiles ist, daß jegliche Nachbearbeitung nach dem Schweißvorgang entfällt, wie zum Beispiel das Schleifen oder Polieren der Rückseite des Werkstückes, da sich das Werkstück beim Schweißvorgang nicht mehr verformt.An advantage of the small part according to the invention is that any post-processing after the welding process is eliminated, such as grinding or polishing the back of the workpiece, since the workpiece is no longer deformed during the welding process.

Darüber hinaus wird eine erhebliche Zeitersparnis erreicht, da in einem Arbeitsgang mehrere Punkte verschweißt werden, je nachdem wieviele Schweißbuckel ein Kleinteil aufweisen soll, je nach der gewünschten Belastbarkeit.In addition, considerable time is saved because several points are welded in one operation, depending on how many weld projections a small part should have and the desired load-bearing capacity.

Beispielsweise werden in Schaltschränken Limbach-Muttern installiert. Derzeit werden für die Anbringung von acht Muttern circa acht Minuten benötigt. Hinzu kommt noch die Zeit für das Schleifen und das Polieren.For example, Limbach nuts are installed in control cabinets. It currently takes around eight minutes to attach eight nuts. Added to this is the time for grinding and polishing.

Bei Verschweißen des erfindungsgemäßen Kleinteiles, beispielsweise einer Limbach-Mutter mit wenigstens zwei Schweißbuckeln mit einem Werkstück können 13 bis 15 Minuten bei einer Gesamtarbeitszeit von 35 bis 40 Minuten eingespart werden, so daß hier eine erhebliche Zeitersparnis vorliegt.When welding the small part according to the invention, for example a Limbach nut with at least two welding bosses to a workpiece, 13 to 15 minutes can be saved out of a total working time of 35 to 40 minutes, so that there is a considerable time saving here.

Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Kleinteiles wird eine Energieeinsparung von über 90% bei dem Verschweißvorgang erreicht, da die bisher angewendete Punktverschweißung einen wesentlich höheren Energiebedarf hat.When using the small part according to the invention, an energy saving of over 90% is achieved in the welding process, since the spot welding used previously has a significantly higher energy requirement.

Weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß das für das erfindungsgemäße Kleinteil benötigte Schweißgerät lediglich zehn bis elf Kilogramm wiegt und somit relativ handlich ist. Bei der Punktverschweißung nach dem Stand der Technik hingegen wird ein sehr großes Schweißgerät benötigt.Another advantage of the invention is that the welding device required for the small part according to the invention weighs only ten to eleven kilograms and is therefore relatively handy. With spot welding according to the state of the art, on the other hand, a very large welding device is required.

Durch die Handlichkeit des Schweißgerätes ist es darüber hinaus möglich, das Schweißgerät in eine CNC-Maschine (Computer Numerical Control; numerische Steuerung der Maschine) zu integrieren und das Verschweißen vollautomatisiert durchzuführen.The welding machine's portability also makes it possible to integrate it into a CNC machine (Computer Numerical Control; numerical control of the machine) and to carry out the welding fully automatically.

Vorteilhaft sind die Schweißbuckel auf einem scheibenförmigen Abbrandteil vorgesehen. Durch die scheibenförmige Ausbildung wird ein gleichmäßiger und idealer Stromfluß durch die Zündspitze erreicht.It is advantageous for the weld projections to be provided on a disk-shaped burn-off part. The disk-shaped design ensures a uniform and ideal current flow through the ignition tip.

Dadurch, daß beim Herstellen der Schweißbuckel ein Stift durch das Material des Kleinteiles gedrückt wird, ist der Schweißbuckel innen zumindest teilweise hohl ausgebildet. Because a pin is pressed through the material of the small part when producing the weld projection, the weld projection is at least partially hollow on the inside.

■ Wird der Schweißbuckel auf einem scheibenförmigen Abbrandteil vorgesehen, so ist auch dieses Abbrandteil innen hohl, also ringförmig ausgebildet.■ If the weld projection is provided on a disk-shaped burn-off part, this burn-off part is also hollow on the inside, i.e. ring-shaped.

Dadurch, daß die Schweißbuckel mittels eines Stiftes, der sich in und durch das Material des Kleinteiles drückt, ausgebildet werden, können die Schweißbuckel bei einem sich an den normalen Herstellungsgang anschließenden Herstellungsschritt in dem Kleinteil angebracht werden. Hierzu ist bei der Werkzeugherstellung lediglich ein Folgewerkzeug nötig, das die Schweißbuckel herstellt.Because the weld projections are formed using a pin that presses into and through the material of the small part, the weld projections can be attached to the small part in a manufacturing step following the normal manufacturing process. All that is needed for this during tool production is a follow-on tool that produces the weld projections.

Vorteilhaft werden die Kleinteile mittels eines Stempels gegen die Stifte gedrückt. Die Stifte sind vorteilhaft in ihrer Höhe verstellbar, so daß sich alle Stifte exakt gleich tief in die zu bearbeitenden Kleinteile eindrücken.It is advantageous to press the small parts against the pins using a stamp. The pins are advantageously adjustable in height so that all pins are pressed into the small parts to be processed to exactly the same depth.

Als besonders vorteilhaft haben sich Schweißbuckel mit folgenden Abmessungen erwiesen:Weld bosses with the following dimensions have proven to be particularly advantageous:

BlechstärkeSheet thickness mmmm Höhe des SchweißHeight of sweat &phgr; des Schweiß φ of sweat Größe desSize of the mmmm buckelshumps buckels an derhumps on the KleinteilesSmall parts mmmm GrundflächeFloor space 2,02.0 mmmm 0,6 mm0.6mm 0,8 mm0.8mm bis 50 cm² up to 50 ^cm2 1/51/5 mmmm 0,3 mm0.3mm 0,6 mm0.6mm bis 50 cm² up to 50 ^cm2 1,751.75 mmmm 0,5 mm0.5mm 0,8 mm0.8mm bis 50 cm² up to 50 ^cm2 2,502.50 mmmm 0,6 mm0.6mm 1,0 mm1.0mm bis 50 cm² up to 50 ^cm2 1/01/0 mmmm 0,4 mm0.4mm 0,4 mm0.4mm > 50 cm² > ^50cm2 2,252.25 mmmm 0,6 mm0.6mm 1,0 mm1.0mm > 50 cm² > ^50cm2 2,02.0 0,5 mm0.5mm 1,5 mm1.5mm > 50 cm² > ^50cm2 1,01.0 0,5 mm0.5mm 1,0 mm1.0mm > 50 cm² > ^50cm2 2,02.0 1,0 mm1.0mm 1,0 mm1.0mm > 50 cm² > ^50cm2

Die Anzahl, Form und die Abmessungen der Zündspitzen richten sich nach der Größe der Fläche, die befestigt werden soll. Darüber hinaus richten sich die Abmessungen der Zündspitzen nach der Blechdicke und nach der gewünschten Belastbarkeit.The number, shape and dimensions of the ignition tips depend on the size of the surface to be secured. In addition, the dimensions of the ignition tips depend on the sheet thickness and the desired load capacity.

Weitere Einzelheiten der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.Further details of the invention can be found in the subclaims.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeicren:The drawing shows an embodiment of the invention, namely:

Fig. 1 ein Kleinteil in Draufsicht;Fig. 1 a small part in plan view;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1;Fig. 2 is a section along the line II-II of Fig. 1;

Fig. 3 ein geändertes Ausführungsbeispiel;Fig. 3 shows a modified embodiment;

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3;Fig. 4 is a section along the line IV-IV of Fig. 3;

Fig. 5 ein geändertes Ausführungsbeispiel;Fig. 5 shows a modified embodiment;

Fig. 6 ein geändertes Ausführungsbeispiel; Fig. 7 einen Schnitt durch ein Schweißgerät;Fig. 6 shows a modified embodiment; Fig. 7 shows a section through a welding device;

Fig. 8 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur Erzeugung der Schweißbuckel;Fig. 8 is a section through a device for producing the weld projections;

Fig. 9 ein geändertes Ausführungsbeispiel;Fig. 9 shows a modified embodiment;

Fig. 10 einen Schnitt durch eine geänderte Vorrichtung zur Herstellung der Schweißbuckel.Fig. 10 shows a section through a modified device for producing the welding projections.

Fig. 1 zeigt eine Limbach-Mutter (1) mit einer Öffnung (2) und einem Innengewinde (5) zum Einschrauben einer Schraube (nicht dargestellt). Die Limbach-Mutter (1) weist Schweißbuckel (3, 4) auf.Fig. 1 shows a Limbach nut (1) with an opening (2) and an internal thread (5) for screwing in a screw (not shown). The Limbach nut (1) has weld projections (3, 4).

Gemäß Fig. 2 wird die Limbach-Mutter mit den Schweißbuckeln (3, 4) auf ein Werkstück (6) aufgesetzt. Die Schweißbuckel (3, 4) sowie das den Schweißbuckeln (3, 4) gegenüberliegende Material schmelzen beim Verschweißvorgang des Werkstückes (6) in den Bereichen (9, 10) auf.According to Fig. 2, the Limbach nut with the weld projections (3, 4) is placed on a workpiece (6). The weld projections (3, 4) and the material opposite the weld projections (3, 4) melt in the areas (9, 10) during the welding process of the workpiece (6).

Auf die Limbach-Mutter (1) wird ein Druck von circa 25 Kilogramm ausgeübt. Die aufgeschmolzenen Bereiche verbinden sich, und nach Erkalten dieser Bereiche ist eine feste Schweißverbindung vorhanden.A pressure of approximately 25 kilograms is applied to the Limbach nut (1). The melted areas join together and, once these areas have cooled, a solid welded joint is formed.

Die Schweißbuckel (3, 4) werden durch Material der Limbach-Mutter (1) durch Kaltstauchen gebildet. Nach dem Kaltstauchen befinden sich Öffnungen (7, 8) in dem Material der Limbach-Mutter (1).The weld projections (3, 4) are formed by cold heading using material from the Limbach nut (1). After cold heading, there are openings (7, 8) in the material from the Limbach nut (1).

Gemäß Fig. 3 weist die Limbach-Mutter (1) zwischen der Grundfläche (11) der Limbach-Mutter (1) und den Schweißbukkeln (3, 4) Abbrandteile (12, 13) auf, durch die ein gleichmäßiger und idealer Stromfluß durch die Zündspitzen (3, 4) erreicht wird.According to Fig. 3, the Limbach nut (1) has burn-off parts (12, 13) between the base surface (11) of the Limbach nut (1) and the welding bosses (3, 4), through which a uniform and ideal current flow through the ignition tips (3, 4) is achieved.

Fig. 4 zeigt die Limbach-Mutter (1), die mit den Schweißbuckeln (3, 4) auf dem Werkstück (6) aufsitzt. Zwischen den Schweißbuckeln (3, 4) und der Grundfläche (11) der Limbach-Mutter (1) sind die Abbrandteile (12, 13) vorgesehen. Die Öffnungen (7, 8) greifen durch die Abbrandteile (12, 13) bis in die Schweißbuckel (3, 4).Fig. 4 shows the Limbach nut (1) which sits on the workpiece (6) with the weld projections (3, 4). The burn-off parts (12, 13) are provided between the weld projections (3, 4) and the base surface (11) of the Limbach nut (1). The openings (7, 8) reach through the burn-off parts (12, 13) into the weld projections (3, 4).

Fig. 5 zeigt ein Schweißteil (14) mit drei Schweißbuckeln (15, 16, 17). Die Schweißbuckel sind zylinderförmig ausgebildet und sitzen auf dem Werkstück (6) auf. Das Schweißteil (14) weist Öffnungen (18, 19, 20) auf, die durch das Stauchen des Materials des Schweißteiles (14) zu den Schweißbuckeln (15, 16, 17) entstanden sind.Fig. 5 shows a weld part (14) with three weld projections (15, 16, 17). The weld projections are cylindrical and sit on the workpiece (6). The weld part (14) has openings (18, 19, 20) that were created by compressing the material of the weld part (14) to form the weld projections (15, 16, 17).

Fig. 6 zeigt ein Schweißteil (21), das Schweißbuckel (22, 23, 24) aufweist. Die Schweißbuckel (22, 23, 24) sind an ihren auf dem Werkstück (6) aufsitzenden Enden halbkugelförmig ausgebildet.Fig. 6 shows a welded part (21) that has weld projections (22, 23, 24). The weld projections (22, 23, 24) are hemispherical at their ends that rest on the workpiece (6).

Fig. 7 zeigt die Limbach-Mutter (1), die mit den Schweißbuckeln (3, 4) auf dem Werkstück (6) (Schaltschrank) aufsitzt, um die Limbach-Mutter greift mit Abstand eine Hülse (27), die einen Messingeinsatz (26) aufweist. Der Messingeinsatz (26) greift formschlüssig um die Limbach-Mutter herum. Die Hülse (27) wird mittels eines Abstandshalters (25) in definiertem Abstand von der Schrankwand (28) angesetzt.Fig. 7 shows the Limbach nut (1) which sits on the workpiece (6) (control cabinet) with the weld projections (3, 4). A sleeve (27) which has a brass insert (26) grips around the Limbach nut at a distance. The brass insert (26) grips the Limbach nut in a form-fitting manner. The sleeve (27) is attached at a defined distance from the cabinet wall (28) using a spacer (25).

Während des Verschweißvorganges wird ein Stromstoß durch den Messingeinsatz (26) geführt, so daß die Schweißbuckel (3, 4) sowie das den Schweißbuckeln (3, 4) gegenüberliegende Material des Werkstückes (6) aufschmilzt und nach Durchführen des gesamten Stromstoßes durch die Schweißbuckel (3, 4) eine feste Schweißverbindung zwischen der Limbach-Mutter (1) und dem Werkstück (6) erreicht wird.During the welding process, a current pulse is passed through the brass insert (26) so that the welding projections (3, 4) as well as the material of the workpiece (6) opposite the welding projections (3, 4) melts and after the entire current pulse has passed through the welding projections (3, 4), a solid welded connection is achieved between the Limbach nut (1) and the workpiece (6).

Der Messingeinsatz (26) ist der Form der Limbach-Mutter angepaßt.The brass insert (26) is adapted to the shape of the Limbach nut.

Bei Verwendung anderer Kleinteile wird ein entsprechender Messing- oder Kupfereinsatz verwendet.When using other small parts, a corresponding brass or copper insert is used.

Fig. 8 zeigt ein Werkzeug (30) zur Bildung der Schweißbuckel in der Limbach-Mutter (1). Die Limbach-Mutter (1) sitzt hierzu in einer Ausnehmung (31) der Grundplatte (32) des Werkzeuges (30).Fig. 8 shows a tool (30) for forming the weld projections in the Limbach nut (1). The Limbach nut (1) is seated in a recess (31) in the base plate (32) of the tool (30).

Das Werkzeug (30) weist einen Stempel (35) auf, der mittels Führungen (36, 37) senkrecht nach unten geführt werden kann.The tool (30) has a punch (35) which can be guided vertically downwards by means of guides (36, 37).

Der Stempel (35) trägt Stifte (38, 39). Die Stifte (38, 39) tragen wiederum Stifte (40, 41) als Spitzen mit geringerem Durchmesser.The punch (35) carries pins (38, 39). The pins (38, 39) in turn carry pins (40, 41) as tips with a smaller diameter.

Wird der Stempel (35) senkrecht nach unten bewegt, so werden die Stifte (40, 41) in die Grundfläche (11) der Limbach-Mutter (1) gedrückt, und das Material der Grundfläche (11) der Limbach-Mutter (1) staucht sich zusammen, derart, daß es sich auf der Unterseite der Limbach-Mutter (1) hervordrückt.If the punch (35) is moved vertically downwards, the pins (40, 41) are pressed into the base (11) of the Limbach nut (1), and the material of the base (11) of the Limbach nut (1) is compressed, such that it is pressed out on the underside of the Limbach nut (1).

Damit das Material der Grundfläche (11) der Limbach-Mutter (1) sich auf der Unterseite (42) der Limbach-Mutter (1) herausdrücken kann, sind in der Grundplatte (32) des Werkzeuges (30) öffnungen (33, 34) vorgesehen, welche einen etwas größeren Durchmesser als die Stifte (40, 41) aufweisen. In order for the material of the base surface (11) of the Limbach nut (1) to be able to press out on the underside (42) of the Limbach nut (1), openings (33, 34) are provided in the base plate (32) of the tool (30), which have a slightly larger diameter than the pins (40, 41).

Nach dem Eindrücken der Stifte (40, 41) in die Grundplatte (11) der Limbach-Mutter (1) wird der Stempel (35) mittels der Führungen (36, 37) wieder senkrecht nach oben gefahren. Die Limbach-Mutter (1) kann aus der Ausnehmung (31) der Grundplatte (32) des Werkzeuges (30) entnommen werden.After pressing the pins (40, 41) into the base plate (11) of the Limbach nut (1), the punch (35) is moved vertically upwards again using the guides (36, 37). The Limbach nut (1) can be removed from the recess (31) of the base plate (32) of the tool (30).

Fig. 9 zeigt das Werkzeug (30) mit dem Stempel (35). An dem Stempel (35) ist eine Platte (45) befestigt, die die Stifte (38, 39) trägt.Fig. 9 shows the tool (30) with the punch (35). A plate (45) is attached to the punch (35) and carries the pins (38, 39).

Die Stifte (38, 39) und damit, die Stifte (40, 41) sind in der Höhe verstellbar, um gleichmäßige Schweißbuckel in der Limbach-Mutter (1) zu erzeugen. Für die Verstellung ist eine Zylinderschraube (43) vorgesehen, mit deren Hilfe die Platte (45) relativ zu dem Stempel (35) in der Höhe verstellt werden kann, so daß zwischen der Platte (45) und dem Stempel (35) ein Spalt (66) gebildet werden kann.The pins (38, 39) and thus the pins (40, 41) are adjustable in height in order to produce uniform weld projections in the Limbach nut (1). For the adjustment, a cylinder head screw (43) is provided, with the help of which the plate (45) can be adjusted in height relative to the punch (35) so that a gap (66) can be formed between the plate (45) and the punch (35).

Damit die Platte (45) sich parallel zu der Platte (35) bewegen kann, sind Zylinderstifte (44) vorgesehen. Zur Fixierung der Platte (45) sind Gegenschrauben (29) angeordnet. Cylinder pins (44) are provided so that the plate (45) can move parallel to the plate (35). Counter screws (29) are arranged to fix the plate (45).

Dadurch, daß die Platte (45) mit ihrem Abstand relativ zu dem Stempel (35) verstellt werden kann, können Schweiß-Because the plate (45) can be adjusted with its distance relative to the punch (35), welding

buckel mit unterschiedlichen Tiefen in die Limbach-Mutter (1) eingedrückt werden.humps with different depths are pressed into the Limbach nut (1).

Fig. 10 zeigt ein Werkzeug (46) mit einem Stempel (47), der ein Druckteil (51) trägt.Fig. 10 shows a tool (46) with a punch (47) which carries a pressure part (51).

Der Stempel (47) wird mittels Führungen (48, 49) in Richtung des Pfeiles A nach unten bewegt. Hierbei drückt das Druckteil (51) gegen die Limbach-Mutter (1), die in einer Ausnehmung (57) einer Grundplatte (58) des Werkzeuges (46) liegt. Die Limbach-Mutter (1) liegt mit ihrer Grundfläche (11) auf Stiften (52, 53) auf sowie mit ihrem oberen Ende (61) auf einer Feder (56), die ein Verkanten der Limbach-Mutter verhindert.The punch (47) is moved downwards in the direction of arrow A using guides (48, 49). The pressure part (51) presses against the Limbach nut (1), which is located in a recess (57) in a base plate (58) of the tool (46). The Limbach nut (1) rests with its base (11) on pins (52, 53) and with its upper end (61) on a spring (56), which prevents the Limbach nut from jamming.

Die Stifte (52, 53) werden von Stiften (54, 55) getragen. Die Stifte (54, 55) weisen ein Außengewinde (62, 63) auf. Mittels des Außengewindes (62, 63) können die Stifte (54, 55) in den Öffnungen (64, 65) in der Höhe beliebig verstellt werden.The pins (52, 53) are supported by pins (54, 55). The pins (54, 55) have an external thread (62, 63). The pins (54, 55) in the openings (64, 65) can be adjusted to any height using the external thread (62, 63).

Der Stempel (47) drückt die Limbach-Mutter (1) mit dem Druckstück (51) gegen die Stifte (52, 53), die in der Höhe exakt gleich ausgerichtet sind.The stamp (47) presses the Limbach nut (1) with the pressure piece (51) against the pins (52, 53), which are aligned at exactly the same height.

Nach Ausbilden der Schweißbuckel durch das Durchdrükken des Materiales der Grundfläche (11) der Limbach-Mutter (1), welches durch Ausnehmungen (59, 60) in dem Druckstück (51) ermöglicht wird, wird die Limbach-Mutter durch einen Magneten (50) bei Hochfahren des Stempels entgegen der Richtung des Pfeiles A mit nach oben genommen, so daß die Limbach-Mutter (1) dem Werkzeug (46) einfach entnommen werden kann.After the welding projections have been formed by pushing through the material of the base surface (11) of the Limbach nut (1), which is made possible by recesses (59, 60) in the pressure piece (51), the Limbach nut is taken upwards by a magnet (50) when the stamp is raised in the opposite direction to the arrow A, so that the Limbach nut (1) can be easily removed from the tool (46).

1818

BezugszahlenReference numbers 44 Limbach-MutterLimbach-Mother 11 Öffnungopening 22 SchweißbuckelSweat hump 3/3/ 88th Gewindethread 55 1010 Werkstückworkpiece 66 Öffnungenopenings 7,7, 1313 SchweißbereichWelding area 9,9, GrundflächeFloor space 1111 16, 1716, 17 AbbrandteileBurned parts 12,12, 19, 2019, 20 SchweißteilWelded part 1414 SchweißbuckelSweat hump 15,15, 23, 2423, 24 Öffnungenopenings 18,18, SchweißteilWelded part 2121 SchweißbuckelSweat hump 22,22, AbstandshalterSpacers 2525 MessingeinsatzBrass insert 2626 HülseSleeve 2727 S chrankwandS helves 2828 GegenschraubenCounterscrews 2929 WerkzeugTool 3030 3434 AusnehmungRecess 3131 GrundplatteBase plate 3232 3737 Öffnungenopenings 33,33, 3939 StempelRubber stamp 3535 4141 Führungguide 36,36, Stiftepencils 38,38, Stiftepencils 40,40, GrundseiteHome Page 4242 Zylinderschraubecylinder head screw 4343 ZylinderstiftCylinder pin 4444 Platteplate 4545 WerkzeugTool 4646

4747 4949 StempelRubber stamp 48,48, Führungenguides 5050 Magnetmagnet 5151 5353 DruckstückPressure piece 52,52, 5555 Stiftepencils 54,54, Stiftepencils 5656 FederFeather 5757 AusnehmungRecess 5858 6060 GrundplatteBase plate 59,59, Öffnungenopenings 6161 6363 oberes Ende der Limbach-Mutterupper end of the Limbach nut 62,62, 6565 AußengewindeExternal thread 64,64, Öffnungenopenings 6666 Spaltgap AA PfeilArrow 170295170295 CK/deCK/en

Claims

PatentanwältePatent attorneys

Dipl.-Math. Siegfried KnefelDipl.-Math. Siegfried Knefel

Dipl.-Phys. Cordula KnefelDipl.-Phys. Cordula Knefel

Wertherstr. 16, 3S578 WetzlarWertherstrasse 16, 3S578 Wetzlar

Postfach 1924, 35529 WetzlarPO Box 1924, 35529 Wetzlar

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M6

Uwe Moos

Daalstrasse 8

35708 Haiger-Dillbrecht

Small part for electrical welding to a workpiece and device for electrical welding of the parts

Protection claims

1. Small part for welding to a workpiece, characterized in that the small part (1) has at least two welding projections (3, 4).

2. Small part according to claim 1 ₁ , characterized in that the at least two welding projections (3, 4) have the same heights.

3. Small part according to claim 1 ₁ , characterized in that the at least two welding projections (3, 4) have the same diameter.

4. Small part according to claim 1, characterized in that the at least two welding projections (3, 4) have a cylindrical shape.

5. Small part according to claim 1 ₇ , characterized in that the at least two welding projections (3 ₇ 4) have a shape approximating a spherical cap.

6. Small part according to claim 1 ₇ , characterized in that the welding projections (3, 4) have a shape approximating a cylindrical pin with a spherical cap as an end piece.

7. Small part according to claim 1, characterized in that a burn-off part (12, 13) is provided between the at least two welding projections (3, 4) and the small part (1).

8. Small part according to claim 7, characterized in that a fusible burn-off part (12, 13) is provided between the at least two welding projections (3, 4) and the small part (1).

9. Small part according to claim 1, characterized in that the burn-off part (12, 13) is designed as a disc.

10. Small part according to claim 1, characterized in that the burn-off part (12, 13) is annular.

11. Small part according to claim 1, characterized in that the small part (1) with its welding projections (3, 4) consists of material that is conductive to electricity.

12. Small part according to claim 11, characterized in that the small part (1) consists of steel.

13. Small part according to claim 11, characterized in that the small part (1) consists of stainless steel.

14. Small part according to claim 11, characterized in that the small part (1) consists of stainless steel.

15. Small part according to claim 11, characterized in that the small part (1) consists of heat-resistant steel.

16. Small part according to claim 11, characterized in that the small part (1) consists of structural steel of the ST series.

17. Small part according to claim 11, characterized in that the small part (1) is galvanically copper-plated.

18. Small part according to claim 11, characterized in that the small part (1) consists of austenitic chromium-nickel steel.

19. Small part according to claim 11, characterized in that the small part (1) consists of aluminum or aluminum alloys.

20. Small part according to claim 11, characterized in that the small part (1) consists of brass.

21. Small part according to claim 11, characterized in that the small part (1) consists of brass without lead alloy.

22. Small part according to claim 11, characterized in that the small part (1) consists of copper.

23. Small part according to claim 11, characterized in that the small part (1) consists of copper without lead alloy.

24. Device for electrically welding two metal parts, a part to be welded according to claim 1 and a workpiece, characterized in that the device is designed in such a way that the current required for welding flows through the part (1) to be welded, which rests on the workpiece with at least two welding projections (3, 4) and simultaneously through the at least two welding projections (3, 4), in such a way that the welding projections (3, 4) melt to the same extent.

25. Device according to claim 24, characterized in that the device is a device operating with drawn ignition.

26. Device according to claim 24, characterized in that the device is a tip ignition device.

27. Device according to claim 24, characterized in that a voltage of 220 volts is provided in the device for welding the metal parts.

28. Device according to claim 24, characterized in that in the device during the welding process a contact pressure of 20 to 30 kilograms is provided on the part to be welded (1).

29. Device according to claim 24, characterized in that a current flow with a duration of two to five milliseconds is provided in the device for welding.

30. Device according to claim 24, characterized in that in the device a part to be welded

(1) receiving and conducting the current required for the welding process, a brass or copper insert (26) of a sleeve (27) of a stud welding device is provided.

31. Device according to claim 24, characterized in that the device is designed as a CNC machine (Computer Numerical Control).

32. Device for producing small parts according to claim 1, characterized in that the device has at least one punch (35) for pressing out the at least two welding projections (3, 4).

33. Device according to claim 32, characterized in that the stamp (35) carries at least one pin (40, 41).

34. Device according to claim 32, characterized in that the at least one pin (40, 41) is designed to be pressed onto the part of the small part (1) (base plate (H)) to be welded, such that the material is pressed through the base plate (11), so that the pressed-through material forms the at least two welding projections (3, 4).

35. Device according to claim 32, characterized in that the at least one pin (40, 41) after pushing through the base plate (11) through the burn-off parts (12, 13)
can be pressed.

36. Device according to claim 32, characterized in that a support surface (57) is provided for the loose placement of the small part (1),

that at least two pins (52, 53) are provided against which the small part (1) can be pressed by means of a stamp
and for pressing out the excess material on the side (42) opposite the pins (52, 53)
are provided.

37. Device according to claim 32, characterized in that a spring (56) for placing the small part
(1) is provided on the support surface (57).

38. Device according to claim 1, characterized in that at least two welding projections (3, 4) made of compacted material are provided.

39. Small part according to claim 1, characterized in that at least two welding projections (3, 4) with the same
Arc resistance is provided.