(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンドイッチシートを少なくとも１つの追加の構成要素に抵抗溶接する方法であって、前記サンドイッチシートが、２つの金属外層と、前記金属外層の間に配置された熱可塑性層とを含み、溶接されるべきサンドイッチシートの領域が加熱されて、前記熱可塑性層が軟化し、前記外層を一体にプレスすることにより前記溶接領域から移動されるようにし、前記外層が、前記サンドイッチシートの側に配置された第１の溶接電極と、前記追加の構成要素の側に配置された第２の溶接電極とを介して、第１の電源を含む第１の回路内で溶接用電流の流れによって前記追加の構成要素に溶接される方法であって、
前記溶接されるべきサンドイッチシートの前記領域が、第２の回路内で予熱用電流の流れによって加熱され、前記第２の回路が、前記第１の溶接電極と前記サンドイッチシートとの間に配置された導電体と、第２の電源とを備えることを特徴とする、
方法。
【請求項２】
前記第２の電源が最初に起動され、その結果、前記第２の回路内に予熱用電流が流れ、次いで前記第１の電源が起動され、その結果、前記第１の回路内に溶接用電流が流れることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記溶接領域からの熱可塑性層の移動を表す測定値を参照して、前記第１の電源が起動され、および／または前記第２の電源が停止されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記溶接領域からの前記熱可塑性層の移動を表す前記測定値が、少なくとも前記サンドイッチシートの電気的特性に基づくことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記溶接領域からの前記熱可塑性層の移動を表す前記測定値が、溶接電極の位置に基づくことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の溶接電極と前記サンドイッチシートとの間に配置された前記導電体が導体テープであることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記導体テープが、テープホルダを用いて前記第１の溶接電極と前記サンドイッチシートとの間に配置されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の溶接電極と前記サンドイッチシートとの間に配置された前記導電体が、前記第１の溶接電極および／または前記サンドイッチシートと直接接触を形成することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記導電体が、第１の比電気抵抗を備える第１の領域と、前記溶接されるべきサンドイッチシートの前記領域の加熱のために、前記第１の比電気抵抗よりも大きい第２の比電気抵抗を備える第２の領域とを含むことを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の領域が、前記第１の溶接電極と前記サンドイッチシートとの前記接触領域内に配置されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記導電体が、特に前記第１の溶接電極から前記第１の領域を絶縁するために、絶縁のための領域を含むことを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
金属外層（２ａ、２ｂ）の間に配置された熱可塑性層（２ｃ）を含むサンドイッチシート（２）を少なくとも１つの追加の構成要素（４）に抵抗溶接するための装置であって、
前記サンドイッチシートの側に配置可能な第１の溶接電極（６）と、
前記追加の構成要素の側に配置可能な第２の溶接電極（８）と、
第１の電源（２０）を含む第１の回路を設ける手段（１０，１２）であって、少なくとも前記第１の溶接電極および前記第２の溶接電極（６，８）を介して溶接用電流（ＩＳ）の流れをもたらす手段（１０，１２）と、
前記サンドイッチシート（２）の前記熱可塑性層（２ｃ）を溶接されるべきサンドイッチシート（２）の領域から移動させる手段（６）とを備える装置であって、
第２の回路が設けられ、前記第２の回路が、前記第１の溶接電極（６）と前記サンドイッチシート（２）との間に配置可能な導電体（１４）と、第２の電源（１６）とを備えることを特徴とする、
装置。
【請求項１３】
前記第１の電源および前記第２の電源（１０，１６）に接続されており、前記第２の電源（１６）が最初に起動され、その結果、前記第２の回路内に予熱用電流（ＩＶ）が流れ、次いで第１の電源（１０）が起動され、その結果、前記第１の回路内に溶接用電流（ＩＳ）が流れるように構成される制御手段（２０）が設けられることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１の電源（１０）の起動および／または前記第２の電源（１６）の停止のために、前記制御手段（２０）が、前記溶接領域からの前記熱可塑性層（２ｃ）の前記移動を表す測定値を参照して設定されることを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記第１の溶接電極（６）と前記サンドイッチシート（２）との間に配置された前記導電体（１４）が、導体テープであることを特徴とする、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンドイッチシートを少なくとも１つの追加の構成要素に抵抗溶接する方法に関し、サンドイッチシートが２つの金属外層と、金属外層の間に配置された熱可塑性層とを含み、溶接されるべきサンドイッチシートの領域が加熱されて、熱可塑性層が軟化して、外層を一体にプレスすることにより溶接領域から移動されるようにし、外層が、サンドイッチシートの側に配置された第１の溶接電極と、追加の構成要素の側に配置された第２の溶接電極とを介して、第１の電源を含む第１の回路内で溶接用電流の流れによって追加の構成要素に溶接される。加えて、本発明は、金属外層の間に配置された熱可塑性層を含むサンドイッチシートを少なくとも１つの追加の構成要素に抵抗溶接するための装置であって、サンドイッチシートの側に配置可能な第１の溶接電極と、追加の構成要素の側に配置可能な第２の溶接電極と、第１の電源を含む第１の回路を設ける手段であって、少なくとも第１の溶接電極および第２の溶接電極を介して、溶接用電流の流れをもたらす手段と、サンドイッチシートの熱可塑性層を溶接されるべきサンドイッチシートの領域から移動させる手段とを備える装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車分野における軽量構造コンセプトに対する需要の高まりによって、サンドイッチシートを使用する自動車構造の重量節減の可能性をさらに向上させるために、サンドイッチシートの使用に関心が集まっている。サンドイッチシートは、２つの薄い金属外層の間に熱可塑性層を含む。その結果、サンドイッチシートは、重量節減の新規な可能性を開く、しばしば相互に排他的な様々な特性を提供することができる。例えば、サンドイッチシートは、ポリマー層のために、中実シートよりもはるかに軽量であり、同時に高い強度値を提供する。さらに、サンドイッチシートは遮音性があり、高い剛性を与える。しかしながら、サンドイッチシートの欠点は、それらが電気絶縁層を含み、それによって溶接方法における完全な溶接接合の形成に関して問題が発生することである。例えば他の構成要素、特に金属構成要素へ抵抗溶接または抵抗スポット溶接することについてサンドイッチシートが適正を欠くために、したがってサンドイッチシートは互いに接着接合されるか、または機械的に接合されることが多い。
【０００３】
それでもやはり溶接接合を可能にするために、独国特許出願公開第１０２０１１１０９７０８号明細書はサンドイッチシートを追加の構成要素に接合する方法を開示しており、その場合、中間層が接合領域内で溶融され、接合領域から移動されて、その結果、その後構成要素とサンドイッチシートの外層との間に電気的接触を確立することによって、溶接接合が生成され得る。温度制御可能な電極またはプレス要素によって、接合領域の加熱を実施することが提案されている。この目的のために、溶接電極またはプレス要素には、例えば加熱素子が設けられている。溶接電極に対する修正が必要であるので、したがって溶接電極の構造が比較的複雑になる。さらに、熱可塑性層の加熱速度は、より短いサイクル時間の達成を可能にするために改善が必要である。
【０００４】
米国特許第４，６５０，９５１号明細書は、２つの複合シートを抵抗溶接するための方法をさらに開示しており、その方法は、加熱される、したがって、実際の溶接が開始する前に、外層の間のポリマー層を加熱し、移動させる２つの溶接電極を使用する。この目的のために、加熱素子が電極の周りに配置される。ここでもまた、熱可塑性層の加熱速度は、より短いサイクル時間を達成するために改善が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０１１１０９７０８号明細書
【特許文献２】米国特許第４，６５０，９５１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このことから進展して、本発明の目的は、作動するのが簡単であるように設計され、加えて短いサイクル時間を達成することができる、サンドイッチシートの抵抗溶接方法と、対応する装置とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の目的は、本発明の第１の教示によって達成され、一般タイプの方法では、溶接されるべきサンドイッチシートの領域が、第２の回路内の予熱用電流の流れによって加熱され、第２の回路は、第１の溶接電極とサンドイッチシートとの間に配置された導電体と、第２の電源とを含む。
【０００８】
溶接されるべき領域を加熱するために、第２の回路内に第２の電源と、第１の溶接電極とサンドイッチシートとの間に配置される導電体とを組み合わせることによって、追加の修正をせずに、第１の電源とは異なる第２の電源を単に起動または停止することによって、溶接されるべき領域の加熱を達成できる。例えば、加熱素子を電極本体の中に一体化することなど、溶接電極に対して広範な変更を全く必要とせず、サンドイッチシートまたは第２の溶接電極内の電流ブリッジのような追加的な導体を加えること、または結合することへの必要も全くない。加えて、特にサンドイッチシート内の既存の溶接接合を介して望ましくない分岐電流を回避することが可能である。同時に、溶接されるべき領域の効率的な加熱は、例えば、導電体の適切に構成された比電気抵抗によって、第１の溶接電極とサンドイッチシートとの間に配置された導電体を介して有利に達成される。結果として、それにより簡単な作動を可能にし、加えて短いサイクル時間を達成することができる方法が提供される。
【０００９】
追加の構成要素は、例えば、鋼板などの中実金属シートであることができる。原則として、別法として追加の構成要素もまたサンドイッチシートであることができる。例えば、サンドイッチシートと追加の構成要素、特に金属構成要素との間に配置された追加の金属構成要素など、溶接される追加の構成要素を設けることも同様に可能である。
【００１０】
第１の電源および／または第２の電源は、例えば、直流電流源または好ましくは交流電流源とすることができる。この場合、第１の回路および第２の回路用の専用電源は、必要に応じて互いに独立して設計され得る。
【００１１】
第１の回路は、特に、第１の電源、第１の溶接電極、第２の溶接電極、第１の溶接電極および第２の溶接電極に接続された第１の電線、サンドイッチシートならびに追加の構成要素を含むことが好ましい。
【００１２】
第２の回路は、特に、第２の電源、導電体、および導電体に接続された第２の電線を含むことが好ましい。したがって、第２の回路は、サンドイッチシート、追加の構成要素、第１の溶接電極および／または第２の溶接電極を含まないことが好ましい。
【００１３】
本発明の方法の１つの構成において、第２の電源が最初に起動され、その結果、第２の回路内で予熱用電流が流れ、次いで第１の電源が起動され、その結果、第１の回路内で溶接用電流が流れ、第１の電源の不必要な早期起動が回避され、第１の電源は必要なときにのみ起動される。これは、回路間の望ましくない相互作用を回避し、簡単な方法で確実なプロセス結果を達成する。
【００１４】
好ましくは、第１の電源は、第２の電源の停止と共に、またはその停止後に起動される。しかしながら、原則として、第１の電源は、第２の電源の停止前に既に起動されていることも考えられる。電源は、例えば、トリガスイッチを含む制御手段によって制御される。例えば、トリガスイッチの場合、溶接領域からの熱可塑性層の適切な程度の移動、例えば完全な移動がトリガイベントであり、それが第１の電源および／または第２の電源用のスイッチングパルスまたはスイッチングエッジを生成する。
【００１５】
本発明の方法の追加の構成では、溶接領域からの熱可塑性層の移動を表す測定値を参照して、第１の電源が起動され、および／または第２の電源が停止される。その結果、必要に応じて、電源の正確な起動および停止を達成することが可能になる。熱可塑性層が溶接領域から適切に移動する直後に、溶接プロセスが開始することができるので、この方法の効率を高めることがさらに可能である。溶接領域から熱可塑性層の移動を表す測定値によって、例えば移動の進行を連続的に決定することが可能である。溶接領域から熱可塑性層の移動を表す測定値を選択することもまた可能であり、それによって移動の進行に関する情報の個々の別々の部分、例えば移動が既に完了しているか否かだけを決定することが可能である。例えば、代表的な測定値を基準値と比較することができる。
【００１６】
本発明の方法の追加の構成において、溶接領域からの熱可塑性層の移動を表す測定値は、少なくともサンドイッチシートの電気的特性に基づく。このようにして、溶接されるべき領域におけるサンドイッチシートの金属外層間の接触を簡単かつ確実な方法で検出することができる。例えば、溶接領域からの熱可塑性層の移動を表す測定値が、溶接されるべき領域を加熱する間、およびサンドイッチシートの外層を一体にプレスする間に測定される。例えば、電気抵抗測定が行われるので、それで、溶接領域からの熱可塑性層の移動を表す測定値は電気抵抗値であり、サンドイッチシートの外層間の電気抵抗を備える。この目的のために、電気抵抗は、例えば第１の溶接電極と第２の溶接電極との間で測定され得る。外層が金属接触している場合、いずれの場合でも抵抗は局所的に急激に低下するため、それで溶接されるべき領域からの熱可塑性樹脂の適切な移動があると決定することができる。選択された基準値は、溶接電極間で測定された場合に、外層の直接接触の際に達しない抵抗値であってもよい。
【００１７】
本発明の方法の追加構成において、溶接領域からの熱可塑性層の移動を表す測定値は、溶接電極の位置、好ましくは第１の溶接電極の位置に基づく。いずれの場合でも溶接電極の位置が記録されるならば、例えば抵抗測定を行う必要なく、溶接領域からの熱可塑性層の適切な移動がある場合に簡単な自動化方式で決定することが可能である。例えば溶接電極の位置が熱可塑性層の厚さだけ変化した場合、すなわち、溶接電極が熱可塑性層の厚さだけ移動した場合、溶接されるべき領域からの熱可塑性樹脂の適切な移動があると決定することが可能である。本明細書で使用される基準値は、熱可塑性層の厚さとすることができる。
【００１８】
本発明の方法の特に好ましい構成では、使用される第１の溶接電極とサンドイッチシートとの間に配置された導電体が導体テープである。導体テープまたは接触テープは、例えば第１の溶接電極の周りを単に周回することができるか、またはそれを包囲することができて、溶接されるべきサンドイッチシートと接触を通常形成する溶接電極の接触領域、例えば電極キャップが、少なくとも部分的に導体テープによって覆われるようにする。
【００１９】
本発明の方法の追加の構成において、導体テープは、テープホルダを用いて第１の溶接電極とサンドイッチシートとの間に配置される。テープホルダによって、第１の溶接電極とサンドイッチシートとの間に特にコンパクトで確実な方法で導体テープを設けることができる。加えて、テープホルダは、導体テープを第１の溶接電極に対して移動させて取り替えることができるように設計可能である。その結果、導体テープの異なる点が、第１の溶接電極とサンドイッチシートとの間に来るので、第１の溶接電極とサンドイッチシートとの間の領域内で導体テープの特性の任意の変化が打ち消され得る。例えば、テープホルダを第１の溶接電極上に取り付けることができる。溶接電極が、例えば溶接トングによって設けられる場合、テープホルダは、例えば溶接トング上に取り付けられることができ、または溶接トングの中に一体化されることができる。
【００２０】
本発明の方法の追加の構成において、第１の溶接電極とサンドイッチシートとの間に配置された導電体が、第１の溶接電極および／またはサンドイッチシートと直接接触を形成する。このようにして、溶接されるべき領域の効率的な加熱と、溶接されるべき領域からの熱可塑性層の迅速な移動を達成することが可能である。
【００２１】
本発明の方法の追加の構成では、導電体が、第１の比電気抵抗を備える第１の領域と、溶接されるべきサンドイッチシートの領域の加熱のために、第１の比電気抵抗よりも大きい第２の比電気抵抗を備える第２の領域とを含む。第２の領域の適切な配置によって、溶接されるべき領域の効率的かつ適切な加熱を達成することが可能である。例えば、第１の領域は銅または銅合金から成る。例えば、第２の領域は、タングステンまたはタングステン合金から成る。予熱電流が、熱の発生が少ない第１の領域内の銅または銅合金を通過している間、第２の領域内のタングステンまたはタングステン合金は効率的に熱を発生させることができる。例えば、予熱電流は、第１の領域から第２の領域に流れることができる。
【００２２】
追加の例として、導体、特に導体テープは、例えば一方の層が第１の溶接電極に面し、一方の層がサンドイッチシートに面するような、少なくとも部分的に２層または多層の形態であることができる。例えば、サンドイッチシートに面する層は、第１の比電気抵抗を備える第１の領域に少なくとも部分的に相当する。例えば、第１の溶接電極に面する層は、第２の比電気抵抗を備える第２の領域に少なくとも部分的に相当する。
【００２３】
本発明の方法の追加の構成において、第２の領域が、サンドイッチシートと第１の溶接電極との接触領域内に配置される場合、第２の領域が溶接されるべきサンドイッチシートの領域に対して空間的に近接することによって、溶接されるべき領域を効率的に加熱することが可能になり、その結果、短縮されたサイクル時間を達成することがさらに可能になる。
【００２４】
本発明の方法の追加の構成において、導電体が、特に第１の溶接電極から第１の領域を絶縁するための絶縁のための領域を含む場合、特に第１の溶接電極による望ましくない分岐電流を回避することが可能である。絶縁のための領域は、例えば、電気的絶縁材料から成ることができる。代替的または追加的に、絶縁のための領域は、第１の溶接電極上またはテープホルダ上に設けられることが可能である。
【００２５】
本発明の第２の教示では、最初に述べた目的は、第２の回路を提供することによって達成され、第２の回路は、第１の溶接電極とサンドイッチシートとの間に配置され得る導電体と、第２の電源とを備える。
【００２６】
既に上述したように、溶接されるべき領域を加熱するために、第２の回路内において、第２の電源と、第１の溶接電極とサンドイッチシートとの間に配置され得る導電体とを組み合わせることによって、第２の電源を起動または停止することによって特に簡単な方法で、溶接されるべき領域の加熱を可能にすることを達成できる。この場合、溶接電極を大幅に変更する必要もなく、サンドイッチシート領域または第２の溶接電極に追加の導体を設ける必要もない。同時に、第１の溶接電極とサンドイッチシートとの間に配置された導電体は、溶接されるべき領域の効率的な加熱を達成する。したがって、結果として、簡単な作動を可能にし、加えて短いサイクル時間を達成することができる装置を提供する。
【００２７】
装置は、特に、プロセスの実行に適していることが可能である。
【００２８】
本発明の装置の好ましい構成では、第１の電源および第２の電源に接続されており、第２の電源が最初に起動され、その結果、第２の回路内に予熱用電流が流れ、次いで第１の電源が起動され、その結果、第１の回路内に溶接用電流が流れるように構成される制御手段が設けられる。これにより、第１の電源の不必要な早期の起動が回避され、第１の電源は必要な場合に初めて起動される。
【００２９】
本発明の装置の追加の構成では、第１の電源の起動および／または第２の電源の停止のために、制御手段が、溶接領域からの熱可塑性層の移動を表す測定値を参照して設定される。このようにして、必要に応じて、電源の正確な起動および停止を達成することが可能になる。
【００３０】
本発明の装置の追加の構成では、第１の溶接電極とサンドイッチシートとの間に配置された導電体が導体テープである。この導体テープは、第１の溶接電極の周りを単に周回するか、またはそれを包囲することができて、溶接電極の接触領域が導体テープによって少なくとも部分的に覆われるようにする。
【００３１】
本発明の装置の追加の有利な構成に関しては、方法の実施形態およびその利点の説明を参照されたい。
【００３２】
この場合、本発明の方法の好ましい実施形態における方法ステップの説明は、本発明の装置の好ましい実施形態による方法ステップを実行する対応手段をさらに開示するものである。方法ステップを実行する手段の開示は、同様に、対応する方法ステップを開示するものである。
【００３３】
サンドイッチシートを少なくとも１つの追加の構成要素に抵抗溶接する方法がさらに開示され、サンドイッチシートが、２つの金属外層と、金属外層の間に配置された熱可塑性層とを含み、溶接されるべきサンドイッチシートの領域が加熱されて、熱可塑性層が軟化し、外層を一体にプレスすることにより溶接領域から移動されるようにし、外層が、サンドイッチシートの側に配置された第１の溶接電極と、追加の構成要素の側に配置された第２の溶接電極とを介して、第１の電源を含む第１の回路内で溶接用電流の流れによって追加の構成要素に溶接される方法であって、溶接されるべきサンドイッチシートの領域が、第２の回路内で予熱用電流の流れによって加熱され、第２の回路が、第１の溶接電極とサンドイッチシートとの間に配置された導電体を備える。
【００３４】
加えて、金属外層の間に配置された熱可塑性層を含むサンドイッチシートを少なくとも１つの追加の構成要素に抵抗溶接するための装置が開示され、その装置が、サンドイッチシートの側に配置可能な第１の溶接電極と、追加の構成要素の側に配置可能な第２の溶接電極と、第１の電源を含む第１の回路を設ける手段であって、少なくとも第１の溶接電極および第２の溶接電極を介して、溶接電流の流れをもたらす手段と、サンドイッチシートの熱可塑性層を溶接されるべきサンドイッチシートの領域から移動させる手段とを備え、第２の回路が設けられ、第２の回路が、第１の溶接電極とサンドイッチシートとの間に配置可能な導電体を備える。
【００３５】
第１の回路および第２の回路は、共通の電源を備えることができる。この目的のために、第１の回路は、例えば、第１の電源、導電体、第１の溶接電極、および導電体に接続された第２の電線を備えることができる。
【００３６】
この方法および装置の構成は、上述の通りであることができる。例えば、第１の溶接電極とサンドイッチシートとの間に配置された導電体は、導体テープであることができる。例えば、導電体が、第１の比電気抵抗を備える第１の領域と、溶接されるべきサンドイッチシートの領域の加熱のために、第１の比電気抵抗よりも大きい第２の比電気抵抗を備える第２の領域とを含むことができる。
【００３７】
本発明は、図面と併せて以下の実施例を参照して詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１ａ】予熱中の本発明の方法の第１の実施例を実施するための本発明の装置の第１の実施例の概略図である。
【図１ｂ】予熱中の本発明の方法の第１の実施例を実施するための本発明の装置の第１の実施例の概略図である。
【図２】溶接中の図１の実施例の概略図である。
【図３】多点抵抗溶接中の図１の実施例の概略図である。
【図４ａ】予熱中の本発明の方法の追加の実施例を実施するための本発明の装置の追加の実施例の概略図である。
【図４ｂ】予熱中の本発明の方法の追加の実施例を実施するための本発明の装置の追加の実施例の概略図である。
【図５】溶接中の図４の実施例の概略図である。
【図６】追加の方法を実施するための追加の装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図１ａは、予熱中の本発明の方法の第１の実施例を実施するための本発明の装置１の第１の実施例の概略図を示す。装置１は、サンドイッチシート２を少なくとも１つの追加の構成要素４、例えば金属構成要素に抵抗溶接する機能を果たす。サンドイッチシート２は、金属外層２ａと２ｂとの間に配置された熱可塑性層２ｃを含む。この装置は、サンドイッチシート２の側に配置された第１の溶接電極６と、追加の金属構成要素３の側に配置された第２の溶接電極８とを備える。加えて、第１の電源１０および第１の電線１２によって、第１の回路を設ける手段が提供される。その結果、第１の溶接電極６および第２の溶接電極８を通って溶接用電流ＩＳの流れを伝導することが可能である（図２参照）。
【００４０】
加えて、第１の溶接電極６は、サンドイッチシート２の熱可塑性層２ｃを溶接されるべきサンドイッチシート２の領域から移動させる手段として機能する。力を加える手段、例えば溶接トング（図示せず）を設けることも同様に可能である。
【００４１】
加えて、第１の溶接電極６とサンドイッチシート２との間に配置された導電体１４、第２の電源１６および第２の電線１８を備える第２の回路が設けられる。第１の溶接電極６とサンドイッチシート２との間に配置された導電体１４は、導体テープの形態を取り、第１の溶接電極６とサンドイッチシート２との間にテープホルダ２２によって配置される。この場合、導電体テープ１４は、第１の溶接電極６およびサンドイッチシート２に直接接触する。導電体テープ１４は、第１の比電気抵抗を備える第１の領域１４ａと、溶接されるべきサンドイッチシート２の領域を加熱するための第２の比電気抵抗を備える第２の領域１４ｂとを含む。第１の領域１４ａは、例えば、銅から成り、第２の領域１４ｂは、タングステンから成る。その結果、第２の比電気抵抗は、第１の比電気抵抗よりも大きい。最後に、導電体テープ１４は、溶接電極６に対して第１の領域１４ａを絶縁するための領域１４ｃを備える。
【００４２】
図１ｂは、第１の溶接電極６と接触を形成する領域における導体テープ１４の修正形態を示している。
【００４３】
第２の領域１４ｂは、第１の溶接電極６とサンドイッチシート２との接触領域内に配置されているので、溶接されるべきサンドイッチシート２の領域が特に効率的に加熱されることができ、その結果、熱可塑性層２ｃが迅速に軟化し、外層２ａおよび２ｂを一体にプレスすることによって溶接領域から移動される。これは、図１ａに矢印で示されている第２の回路内に予熱用電流ＩＶが流れることによって実施される。ここで、第２の領域１４ｂの電気抵抗、および第１の領域１４ａと第２の領域１４ｂとの間の流路抵抗によって、電気エネルギーが熱に変換される。
【００４４】
さらに、トリガスイッチを備え、第１の電源１０および第２の電源１６に結合された制御手段２０が設けられている。制御手段は、第２の電源１６が最初に起動されるように設定され、その結果、第２の回路内に予熱用電流ＩＶが流れる。
【００４５】
外層２ａおよび２ｂが金属接触するように、熱可塑性層２ｃの軟化および移動は、これを表す測定値を考慮して決定される。これは、例えば、溶接電極６と８との間の電気抵抗の低下、または熱可塑性層２ｃの厚さに相当する、第１の溶接電極６による移動距離であることができる。
【００４６】
熱可塑性層２ｃが溶接領域から移動されたことが制御手段２０によって検出される場合（図２に示すように）、第２の電源１６は停止され、第１の電源１０が起動され、その結果、第１の回路内に溶接用電流ＩＳが流れる。
【００４７】
図２は、溶接中の図１の実施例の概略図を示す。制御手段２０は、第２の電源１６を停止させ、第１の電源１０を起動させる。図２に矢印で示す溶接電流ＩＳは、電線１２、第１の溶接電極６、第２の溶接電極８、追加の構成要素４およびサンドイッチシート２を通って第１の回路内に流れる。この結果として、外層２ａ、２ｂは、溶接用電流ＩＳの流れによって追加の構成要素４に溶接される。
【００４８】
図３は、多点抵抗溶接中の図１の実施例の概略図を示す。図１および図２に示された場合とは対照的に、図３には溶接接合２４が既に存在する。第２の電源１６が設けられた第２の回路により、溶接接合２４から生じる第１の溶接電極６と第２の溶接電極８との間の電気的接続が、予熱中に望ましくない分岐電流を発生させることは全くない。その代わりに、図１に既に示されているように予熱用電流ＩＶが流れる。
【００４９】
図４ａは、予熱中の本発明の方法の実施例を実施するための新規な装置１’の第２の実施例の概略図を示す。装置１’およびそれを用いて実施される方法は、装置１およびそれを用いて実施される方法と同様である。この点に関して、最初に図１から図３の説明を参照されたい。
【００５０】
装置１’は、導体テープの形態を取り、第１の溶接電極６とサンドイッチシート２との間にそれに直接接触するように、テープホルダ２２’によって配置される導電体１４’を再び備える。導電体テープ１４’は、再び、第１の領域１４ａ’、溶接されるべき領域の加熱のためにより高い比電気抵抗を備える第２の領域１４ｂ’、および溶接電極６に対して第１領域１４ａ’を絶縁するための領域１４ｃ’を備える。
【００５１】
図４ｂは、第１の溶接電極６と接触を形成する領域内の導体テープ１４’の拡大図を示す。
【００５２】
しかしながら、装置１とは対照的に、装置１’の導電体テープ１４’の領域は、異なって配置される。導電体１４’のサンドイッチシート２との接触領域には、第１の溶接電極６およびサンドイッチシート２と接触している、より高い比電気抵抗を備える第２の領域１４ｂ’のみが専ら配置されている。この第２の領域１４ｂ’は、第１の領域１４ａ’による側部の全てに隣接している。絶縁領域１４ｃ’は、第１の溶接電極６の電極キャップの領域内で第１の領域１４ａ’と第１の溶接電極６との間の直接的な電気接触を防止する。しかし、導体テープ１４とは対照的に、テープホルダ２２’は導電体テープ１４’に対して溶接電極６の絶縁のための領域２６を既に備えているので、導体テープ１４’はテープホルダ２２’の領域内に絶縁領域１４ｃ’を全く備えない。
【００５３】
既に説明されたように、第１の溶接電極６とサンドイッチシート２との接触領域内に第２の領域１４ｂ’を配置することにより、溶接されるべきサンドイッチシート２の領域を特に効率的に加熱することができて、熱可塑性層２ｃは迅速に軟化し、外層２ａ、２ｂを一体にプレスすることによって溶接領域から移動される。これは、第２の回路内の電流の流れＩＶによってもたらされ、これは図４ａの中に矢印で示されている。
【００５４】
続いて、図５に矢印によって示され、図２に関連して既に説明されたように、サンドイッチシート２は、溶接用電流ＩＳによって追加の構成要素４に溶接され得る。
【００５５】
図６は、追加の方法を実施するための追加の装置１’’の概略図を示す。装置１’’は装置１’と同様の構成であり、同じ導電体テープ１４’が使用されている。しかし、図４で説明された装置１’とは対照的に、装置１’’は第２の電源を備えていない。その代わりに、予熱電流ＩＶもまた、第１の電源１０によって供給される。この目的のために、第１の電源１０をテープホルダ２２’’を介して導体テープ１４’に接続し、第２の溶接電極８、追加の構成要素４およびサンドイッチシート２の橋渡しをする電気ブリッジ２８が設けられる。したがって、予熱用の第２の回路は、第１の電源１０、第１の電線１２の一部、第１の溶接電極６、導電体テープ１４’および電気ブリッジ２８を備える。次いで予熱電流は、図６に矢印で示すように流れることができる。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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