DE3541785C1

DE3541785C1 - Method and welding electrode for welding on radial connecting wires of electrical capacitors

Info

Publication number: DE3541785C1
Application number: DE19853541785
Authority: DE
Inventors: Johann Reiser
Original assignee: ROEDERSTEIN KONDENSATOREN
Current assignee: ROEDERSTEIN KONDENSATOREN
Priority date: 1985-11-26
Filing date: 1985-11-26
Publication date: 1987-02-12

Abstract

A method and welding electrode for welding on radial connecting wires of electrical capacitors to the end contact layer of the capacitor body, in that the connecting wire (which is fitted between an end surface of the live welding electrode and the end contact layer) is pressed by the welding electrode against the end contact layer. Before completely penetrating into the connecting wire, the end surface of the welding electrode is moved into the melted-on part of the capacitor body such that it is in flat contact with the end contact layer, thus reducing the contact resistance between the welding electrode and said end contact layer, so that further melting of the end contact layer and thus further penetration of the connecting wire into the end contact layer are prevented. For this purpose, a holding notch, which holds the connecting wire for a part of its cross-section, is formed in the end surface of the welding electrode.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren bei der Herstellung eines elektrischen Kondensators mit radialen Anschlußdrähten, die mit Stirnkontaktschichten des Kondensatorkörpers verschweißt sind, zum Anschweißen der Anschluß drähte an die Stirnkontaktschichten durch elektrisches Widerstandschweißen, bei welchem der jeweilige, zwischen einer Stirnfläche einer spannungführenden Elektrode und der zugeordneten Stirnkontaktschicht eingebrachte An schlußdraht von der Schweißelektrode gegen die Stirnkontaktschicht an gedrückt und die Stirnkontaktschicht durch Widerstandserwärmung aufgrund des Über gangswiderstandes zwischen der Schweißelektrode und der Stirnkontakt schicht örtlich aufgeschmolzen wird, so daß der Anschlußdraht unter dem Druck der Schweißelektrode in die Stirnkontaktschicht eindringt.The invention relates to a method in the manufacture of an electrical Capacitor with radial leads, with end contact layers of the capacitor body are welded, for welding the connection wires to the front contact layers by electrical resistance welding, in which the respective, between an end face of a live Electrode and the associated forehead contact layer introduced connecting wire from the welding electrode against the forehead contact layer pressed and the forehead contact layer by resistance heating due to the over resistance between the welding electrode and the front contact layer is melted locally, so that the connecting wire under the Pressure of the welding electrode penetrates into the forehead contact layer.

Außerdem betrifft die Erfindung eine Schweißelektrode zum elektrischen An schweißen eines Anschlußdrahtes an eine Stirnkontaktschicht des Kondensa torkörpers eines elektrischen Kondensators mit radialen Anschlußdrähten, indem der zwischen die Stirnfläche der Schweißelektrode und die Stirnkon taktschicht eingebrachte Anschlußdraht von der spannungführenden Schweiß elektrode gegen die Stirnkontaktschicht gedrückt wird.The invention also relates to a welding electrode for electrical use welding a connecting wire to an end contact layer of the condenser gate body of an electrical capacitor with radial connecting wires, by the between the end face of the welding electrode and the end con Connection wire introduced from the live welding process electrode is pressed against the forehead contact layer.

Bei herkömmlichen Verfahren und mit herkömmlichen Schweißelektroden vorstehender Art kann der Anschlußdraht vollständig durch die aufgrund der Widerstandserwärmung örtlich aufgeschmolzene Stirnkontaktschicht gedrückt werden, was zu Qualitätsfehlern des Kondensators führen kann. Andererseits läßt sich die Eindringtiefe des Anschlußdrahtes in die Stirnkontaktschicht nicht durch Begrenzung des Zustellweges der Schweißelektrode mit Hilfe ei nes Anschlages begrenzen, weil Toleranzen in der Länge des Kondensatorkör pers der mit radialen Anschlußdrähten zu bestückenden Kondensatoren vor handen sind, die insbesondere als Wickel- oder Schichtenkondensatoren aus gebildet sind, und weil der jeweilige Anschlußdraht beim Anschweißen an die Stirnkontaktschicht von der Schweißelektrode gegen die Stirnkontaktschicht angedrückt werden muß, obwohl diese durch ihr örtliches Aufschmelzen un ter diesem Druck nachgibt. With conventional processes and with conventional welding electrodes Above type, the lead wire can be completely by the due to the Resistance heating locally melted forehead contact layer pressed become what can lead to quality defects of the capacitor. On the other hand the depth of penetration of the connecting wire into the front contact layer not by limiting the feed path of the welding electrode with the help of egg Limit the stop because of tolerances in the length of the condenser body pers of the capacitors to be fitted with radial connecting wires are present, in particular as wound or layer capacitors are formed, and because the respective connecting wire when welding to the Forehead contact layer from the welding electrode against the forehead contact layer must be pressed, although this by their local melting un yields to this pressure.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, ein Verfahren und eine Schweißelektrode eingangs erwähnter Art zu schaffen und so zu gestalten, daß ein zu tiefes Eindringen des Anschlußdrahtes in die Stirnkontaktschicht und damit verbundene Fehler des Kondensators in einfacher Weise und zu verlässig verhindert sind.The object is achieved by the invention, a method and a To create welding electrode of the type mentioned at the outset and to design it in such a way that the lead wire penetrates too deeply into the front contact layer and related errors of the capacitor in a simple manner and too are reliably prevented.

Dies wird gemäß der Erfindung bei dem Verfahren dadurch erreicht, daß die Schweißelektrode mit ihrer Stirnfläche vor dem völligen Eindringen des An schlußdrahtes in den aufgeschmolzenen Teil der Stirnkontaktschicht unter Reduzierung des Übergangswiderstandes zwischen der Schweißelektrode und der Stirnkontaktschicht mit dieser flächig in Berührung gebracht wird. Bei der erfindungsgemäßen Schweißelektrode zur Durchführung des Verfahrens ist in der Stirnfläche der Schweißelektrode eine den Anschlußdraht zu einem Teil seines Querschnitts aufnehmende Aufnahmekerbe ausgebildet.This is achieved according to the invention in the method in that the Welding electrode with its end face before the penetration of the on closing wire in the melted part of the forehead contact layer below Reduction of the contact resistance between the welding electrode and the forehead contact layer is brought into flat contact with it. At the welding electrode according to the invention for performing the method is in the end face of the welding electrode one of the connecting wire Part of its cross-sectional receiving notch is formed.

Durch die Erfindung liegt die Stirnfläche der Schweißelektrode bereits an der Stirnkontaktschicht (Schoopierungsschicht) an, wenn der Anschlußdraht erst zu einem Teil seines Querschnitts in den aufgeschmolzenen Teil der Stirnkontaktschicht eingedrungen ist. Dadurch wird die Stromübergabefläche zwischen der Schweißelektrode und der Stirnkontaktschicht erheblich vergrö ßert, wodurch die Größe des Übergangswiderstandes zwischen der Schweißelektrode und der Stirnkontaktschicht und daher die weitere Widerstandserwärmung der Stirnkontaktschicht erheblich reduziert werden. Dadurch wird seinerseits ein weiteres Aufschmelzen der Stirnkontaktschicht verhindert, so daß ein weiteres Eindringen des Anschlußdrahtes in die Stirnkontaktschicht verhindert ist.By the invention, the end face of the welding electrode is already on the Forehead contact layer (looping layer) when the connecting wire first part of its cross section in the melted part of the Forehead contact layer has penetrated. This will make the power transfer area between the welding electrode and the front contact layer significantly increased ßert, whereby the size of the contact resistance between the Welding electrode and the front contact layer and therefore the further Resistance heating of the forehead contact layer can be significantly reduced. This in turn causes a further melting of the forehead contact layer prevented so that further penetration of the connecting wire in the Forehead contact layer is prevented.

Mit der erfindungsgemäßen Schweißelektrode mit der den Anschlußdraht beim Anschweißen an die Stirnkontaktschicht teilweise aufnehmenden Auf nahmekerbe wird somit ein weitestgehend fehlerfreies Anschweißen der An schlußdrähte an die Stirnkontaktschichten der Kondensatorkörper elektrischer Kondensatoren erreicht, selbst wenn die Stirnkontaktschichten aus leicht schmelzendem Material, wie zum Beispiel Zinn, sind. With the welding electrode according to the invention with the connecting wire when it is welded to the forehead contact layer, partially receiving Acceptance notch is thus a largely flawless welding of the An end wires to the front contact layers of the capacitor body electrical Capacitors are reached even if the face contact layers are made of light melting material, such as tin.

Es ist ersichtlich, daß die Aufnahmekerbe in der Stirnfläche der Schweiß elektrode derart bemessen ist, daß der darin aufgenommene Anschlußdraht nur zu einem Teil seines Querschnittes in der Aufnahmekerbe liegt, im übri gen aber über die Stirnfläche der Schweißelektrode vorsteht. Der vorste hende Querschnittsteil des Anschlußdrahtes ist in Anpassung an die Dicke der Stirnkontaktschicht durch entsprechende Bemessung der Aufnahmekerbe derart ausgewählt, daß er höchstens der Dicke der Stirnkontaktschicht ent spricht, vorzugsweise jedoch etwas kleiner ist. Vorzugsweise ist die Aufnah mekerbe derart bemessen, daß der Anschlußdraht zur Hälfte seines Quer schnittes in der Aufnahmekerbe liegt und daher zur anderen Hälfte seines Querschnittes über die Stirnfläche der Schweißelektrode vorsteht.It can be seen that the receiving notch in the face of the sweat electrode is dimensioned such that the connecting wire received therein only part of its cross-section lies in the receiving notch, otherwise but protrudes over the end face of the welding electrode. The first one The cross-sectional part of the connecting wire is adapted to the thickness the front contact layer by appropriate dimensioning of the receiving notch selected such that it ent at most the thickness of the forehead contact layer speaks, but is preferably somewhat smaller. Preferably, the recording Mekerbe dimensioned such that the connecting wire to half of its cross cut lies in the recording notch and therefore the other half of his Cross section protrudes over the end face of the welding electrode.

Die Aufnahmekerbe kann im Querschnitt kreisabschnittsförmig oder auch rechteckig oder trapezförmig sein. Vorgezogen wird jedoch ein V-förmiger Querschnitt der Aufnahmekerbe, wobei der Öffnungswinkel insbesondere 90° beträgt.The receiving notch can be in the form of a circular section or also in cross section be rectangular or trapezoidal. However, a V-shaped one is preferred Cross section of the receiving notch, the opening angle in particular 90 ° is.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert, in welchen zeigenAn embodiment of the invention is explained with reference to the drawings, in which show

Fig. 1 einen Teil eines Kondensatorkörpers mit Stirnkontaktschicht und in diese von der Schweißelektrode beim Schweißen eingedrücktem An schlußdraht, Fig. 1 is a partial circuit wire of a capacitor body with end-face contact layer, and in this pressed-out of the welding electrode during welding An,

Fig. 2 die Draufsicht auf eine plattenförmige Schweißelektrode, Fig. 2 is a plan view of a plate-shaped welding electrode,

Fig. 3 die Stirnansicht einer im Querschnitt kreisrunden Schweißelektrode und Fig. 3 is an end view of a circular welding electrode in cross section and

Fig. 4 den Querschnitt der Schweißelektrode aus Fig. 3 am Einspannende. Fig. 4 shows the cross section of the welding electrode of Fig. 3 at the clamping end.

Der Kondensatorkörper 3 aus Fig. 1 weist eine erste Stirnkontaktschicht 7 aus Zink oder Aluminium und eine darauf aufgebrachte zweite Stirnkontakt schicht 2 aus Zinn auf, an welche ein radialer Anschlußdraht 1 durch elektri sches Widerstandsschweißen angeschweißt wird. Hierzu wird der zwischen die Stirnkontaktschicht 2 und einer Stirnfläche 4 einer spannungsführenden Schweißelektrode 5 eingebrachte Anschlußdraht 1 von der Schweißelektrode 5 gegen die Stirnkontaktschicht 2 gedrückt, so daß die Stirnkontaktschicht 2 aufgrund des elektrischen Übergangswiderstandes zwischen der Stirnfläche 4 der Schweißelektrode 5 und der Stirnkontaktschicht 2 bzw. der durch den Übergangswiderstand erzeugten Widerstandserwärmung an der Berührungs stelle zwischen der Stirnkontaktschicht 2 und dem Anschlußdraht 1 örtlich aufschmilzt, wobei der Anschlußdraht 1 aufgrund des Druckes der Schweiß elektrode 5 in die Stirnkontaktschicht 2 eindringt. In der Stirnfläche 4 der Schweißelektrode 5 ist eine Aufnahmekerbe 6 ausgebildet, in welcher der Anschlußdraht 1 zur Hälfte seines Querschnittes aufgenommen ist. Dadurch gelangt die Schweißelektrode 5 mit ihrer Stirnfläche 4 in den flächigen Be rührungskontakt mit der Stirnkontaktschicht 2, wenn der Anschlußdraht 1 erst zur Hälfte seines Durchmessers in die Stirnkontaktschicht 2 eingedrun gen ist. Durch das Anlegen der Stirnfläche 4 der Schweißelektrode 5 an die Stirnkontaktschicht 2 wird der Übergangswiderstand zwischen der Schweiß elektrode 5 und der Stirnkontaktschicht 2 erheblich verringert, wodurch die Wärmeentwicklung stark reduziert wird und dadurch ein weiteres Schmelzen der Stirnkontaktschicht 2 verhindert wird. Daher kann der Anschlußdraht 1 nicht weiter in die Stirnkontaktschicht 2 eindringen.The capacitor body 3 of FIG. 1 has a first end contact layer 7 made of zinc or aluminum and a second end contact layer 2 made of tin applied thereon, to which a radial connecting wire 1 is welded by electrical resistance welding. For this purpose, the connecting wire 1 inserted between the end contact layer 2 and an end face 4 of a live welding electrode 5 is pressed by the welding electrode 5 against the end contact layer 2 , so that the end contact layer 2 due to the electrical contact resistance between the end face 4 of the welding electrode 5 and the end contact layer 2 or the resistive heating produced by the contact resistance at the contacted interface between the front contact layer 2 and the lead wire 1 locally melts, wherein the lead wire electrode 1 due to the pressure of the weld penetrates into the front contact layer 2. 5 A receiving notch 6 is formed in the end face 4 of the welding electrode 5 , in which the connecting wire 1 is received by half its cross section. As a result, the welding electrode 5 comes with its end face 4 in the flat contact contact with the end contact layer 2 when the connecting wire 1 is only half its diameter in the end contact layer 2 is penetrated gene. By applying the end face 4 of the welding electrode 5 to the forehead contact layer 2 , the contact resistance between the welding electrode 5 and the forehead contact layer 2 is considerably reduced, as a result of which the heat development is greatly reduced and further melting of the end contact layer 2 is prevented. Therefore, the connecting wire 1 cannot penetrate further into the front contact layer 2 .

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Schweißelektrode 5 in vergrößertem Maßstab. Die V-förmige Aufnahmekerbe 6 in der Stirnfläche 4 der Schweiß elektrode 5 hat einen Öffnungswinkel von 90° und eine größte Tiefe, die das 0,7fache des Drahtdurchmessers beträgt. Dadurch wird der Anschlußdraht bis zur Hälfte seines Querschnitts in der Aufnahmekerbe 6 aufgenommen. Der Querschnitt der Schweißelektrode 5 aus Fig. 2 ist rechteckig. Fig. 2 shows an embodiment of the welding electrode 5 on an enlarged scale. The V-shaped receiving notch 6 in the end face 4 of the welding electrode 5 has an opening angle of 90 ° and a greatest depth which is 0.7 times the wire diameter. As a result, the connecting wire is received in the receiving notch 6 up to half its cross section. The cross section of the welding electrode 5 from FIG. 2 is rectangular.

Fig. 3 zeigt jedoch, daß der Querschnitt der Schweißelektrode 5 auch kreis rund sein kann. In diesem Fall ist entsprechend Fig. 4 am Einspannende der Schweißelektrode 5 eine Abflachung des Querschnittes vorgesehen, damit die Aufnahmekerbe 6 zur Aufnahme des Anschlußdrahtes eine definierte Lage einnimmt. Fig. 3 shows, however, that the cross section of the welding electrode 5 can also be circular. In this case, according to FIG. 4, a flattening of the cross section is provided at the clamping end of the welding electrode 5 , so that the receiving notch 6 assumes a defined position for receiving the connecting wire.

Claims

1. A method in the manufacture of an electrical capacitor with radial connection wires which are welded to end contact layers of the capacitor body, for welding the connection wires to the end contact layers by electrical resistance welding, in which the respective connecting wire introduced between an end face of a voltage-carrying welding electrode and the associated end contact layer pressed against the forehead contact layer by the welding electrode and the forehead contact layer is melted locally by resistance heating due to the contact resistance between the welding electrode and the forehead contact layer, so that the connecting wire penetrates into the forehead contact layer under the pressure of the welding electrode, characterized in that the welding electrode with its end face in front of the complete penetration of the connecting wire into the melted part of the forehead contact layer while reducing the resistance between the Welding electrode and the face contact layer is brought into contact with this area.

2. Welding electrode for the electrical welding of a connecting wire to an end contact layer of the capacitor body of an electrical capacitor with radial connecting wires, by pressing the connecting wire introduced between the end face of the welding electrode and the end contact layer onto the end contact layer by the live welding electrode to carry out the method after Claim 1, characterized in that in the end face ( 4 ) of the welding electrode ( 5 ) is formed a receiving notch ( 6 ) which receives part of the cross-section of the connecting wire ( 1 ).

3. The welding electrode of claim 2, characterized in that regulating entry notch (6) is dimensioned such that the connecting wire (1) is half of its cross section in the retaining notch (6).

4. Welding electrode according to claim 2 or 3, characterized in that the receiving notch ( 6 ) is V-shaped in cross section.