Verfahren und Apparat zum Anschweissen von Metallstiften und dergleichen an Metallkörpern mittelst eines elektrischen Lichtbogens.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Apparat zum Anschweissen von Me tallstiften und dergleichen an Metallkörpern, wie zum Beispiel geschmiedete oder gegos- sene Platten, Stangen, Blöcke, mittelst eines elektrischen Lichtbogens.
Das Verfahren gemäss der Erfindung besteht darin, dass der Stift in der Richtung des zwischen ihm und dem Metallkörper gebilde- ten Lichtbogens gegen den Körper bewegt und an ihn angedrückt und der Stromkreis des durch den Stift und den Körper gehenden Schweissstromes bis zur Beendigung der Schweissung geschlossen gehalten wircl.
Nach einem bevorzugten Ausübungsbei- spiel des Verfahrens wird der Stift nach dem Schliessen des durch ihn und den Metallkörper gehenden Schweissstromkreises von diesem Körper entfernt, z. B. durch die elektromagnetische Wirkung eines Solenoides, um zwischen ihm und dem Metallkorper einen Lichtbogen zu bilden, der dann w : ihrend einer bestimmten Zeit aufrecht erhal- ten wird, worauf der Stift vor der Unterbrechung des Schweissstromkreises in der Richtung des Lichtbogens gegen den Metall liörper bewegt und durch Anwendung me chanischer Mittel, wie z. B. Federdruck, Luftdruck, Wasserdruck oder elektromagne- tischer Mittel, an den Metallkörper angedrückt wird.
Der Apparat zur Ausführung des Verfah- rens ist gekennzeichnet durch einen durch den Stift und den Metallkörper gehenden Schweissstrornkreis, Mittel zum Schliessen und Öffnen dieses Schweissstromkreises, Mittel zum Halten des Stiftes, Mittel zum Entfer- nen des Stiftes von dem Metallkörper, Mittel zum Andrücken des Stiftes an den Metallkörper und eine Vorrichtung zum selbsttäti- gen Regeln der Aufeinanderfolge der Arbeits Vorgänge,
Auf beiliegenden Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele eines solchen Apparates dargestellt. Der Einfachheit halber wird im Nachstehenden der Metallkörper, an den der Stift angeschweisst werden soll, kurz als Platte bezeichnet.
Fig. 1 zeigt die allgemeine Anordnung und das Schaltungsschema einer tragbaren Ausführung ; Fig. 2 ist ein Aufril3 der Schweiss- vorrichtung oilne Zubehör ; Fig. 3 ist ein Qnmdriss von Fig. 2 ; Fig. 4 ist eine Seitenansicht von Fig. 3 ; Fig. 5 ist ein senkrechter Schnitt nach Linie B-C von Fig. 3 ; Fig. 6, 7 und 8 zeigen die Reguliervorrichtung im Stirnaufriss, Seitenaufriss und GrundriB ; Fig. 9 ist ein Schaltungssehema für zwei vereinigte Schweissapparate, die von verschiedenen Arbeitern bedient werden lsönnen ;
Fig. 10 ist ein Aufriss einer ortsfesten oder nicht tragbaren Ausführung des Apparates ; Fig. 11 und 12 zeigen das bei dieser Ausführung benutzte Solenoid zur Lichtbogeubitdung und die dabei angewandte Schaltung : Fig. 13 zeigt eine andere Form des Stifthalters : Fig. 14 und 15 zeigen den Stifthalter einer pneumatisch betriebenen Ausführung des Apparates im Aufriss, teilweise geschnitten, und im senkrecli- ten Schnitt ;
Fig. 16 zeigt das von einem Solenoid bewegte Ventil der Ausführung nach Fig. 14 und 15 im Aufriss, teilweise geschnitten, und Fig. 17 ist eine schaubildliche An- sicht einer vorteilhaften Form der bei der Ausführung der Erfindung benutzten Stifte. l (Fig. 1) ist die Platte, an der der Stift 2 angeschweisst werden soll. 3 ist ein Solenoid dessen Kern 4 als Halter für den Stift 2 die- nen kann, indem entweder das Kernende als geschlitztes kegelförmiges Klemmfutter ausgebildet oder an ihm ein solches Futter ab nehmbar angebracht ist.
Das den Stift 2 tragende Solenoid 3 wird in seiner Stellung gegenüber der Platte 1 durch Halt-Topf- magnete 5 und 6 festgehalten, die zu beiden Seiten des Solenoides angeordnet sind und deren Wicklungen von irgend einer geigne- ten Elektrizitätsquelle erregt werden.
7 bezeichnet allgemein eine selbsttätige Reguliervorrichtung, die nachstehend näher beschrieben ist. Diese Vorrichtung besteht aus einer Daumenwelle 8, vier Daumen 9, 10, 11 und 12 und vier Polhebeln oder F ; ngern 13, 14, 15 und 16, die bei der Drehung der r Welle 8 mit den erwähnten Daumen in Berührung kommen. Die Welle 8 kann durch ein Uhrwerk in Drehung gesetzt werden, wie es nachstehend mit Bezug auf die Fig. 6, 7 und 8 beschrieben ist, oder sie kann elektrisch angetrieben werden.
Die Drehung der Dau menwelle wird gewöhnlich durch eine Bremse 17 (Fig. 6 und 8) verhindert, die bei der Erregung eines Solenoids 18 (Fig. 1, 6,7 und 8) gelöst wird.
19 und 20 sind die positiven und negativen Hauptzuleitungen. 21 ist ein doppelpoliger Schalter zum Einschalten des Apparates in den nauptstromkreis. Selbstverständlich kann die Polarität der Leitungen 19 und 20 gewechselt und im Falle der Anwendung von Wechselstrom keine bestimmte Polarität für die Apparathauptleiter 22 und 23 angenom- men werden. In den Leiter 23, der mit dem Stifthalter verbunden ist, sind eine durch ein Solenoid 25 bewegte Kontaktvorrichtung 24 und zwischen dieser und dem Stifthalter eine Drosselspule 26 und ein veränderlicher Widerstand 27 hintereinander eingeschaltet, während der Leiter 22 unmittelbar mit der Platte 1 verbunden ist.
In Fig. 1 sind die Hauptzuleitungen und der Schweissstromkreis zur Unterscheidung von den andern Stromkreisen des Apparates in dicken schwarzen Linien gezeichnet. Die Drosselspule 26 hat den Zweck, heftige Stromstösse zu dämpfen.
Mittelst des veränderlichen Widerstandes 27 kann der Wert des Hauptstromes geregelt und verschiedenen Grössen und Stoffen des Stiftes und der Platte und andern veränderlichen Faktoren, z. B. der Temperatur, angepasst werden.
Die nach dem Solenoid 3, den Halt-Topf- magneten 5 und 6 und dem als Kontaktbirne dargestellten Hauptregulierschalter 28 füh- renden Leiter sind zu einem gemeinsamen biegsamen Kabel 29 vereinigt, das mit einem Stecker 30 versehen ist ; an diesem sitzen vier Kontaktstöpsel 31,32,33 und 34, die in passende Kontakthülsen 35,36,37 und 38 gesteckt werden können ; letztere sind an einem (nicht gezeichneten) Kasten angebracht, der die Reguliervorrichtung 7 enthält. In diesem Kasten können auch der veränderliche Widerstand 27, die Drosselspule 26, die Kontakt- vorrichtung 24 und das diese bewegende So- lenoid 25 untergebracht sein.
An dem Ka sten ist ferner eine Kontaktklemme 39 zum Schliessen des Stromkreises durch das Solenoid 25 angebracht. 40,41 und 42 sind Lampenwiderstände, und 43 ist ein induk tionsfreier Widerstand. Die Lampe 40 leuchtet beim Betätigen des Druckknopfschalters 28 auf und zeigt dadurch, dass sie während der Schweissung über die Reguliervorrichtung 7 eingeschaltet bleibt, an, dass diese in Tätig- keit ist.
Die den Kontakthülsen 35,36,37 und 38 entsprechenden, von den Stöpseln 31,32,33 und 34 nach dem Solenoid 3, den Halt-Topf- magneten 5 und 6 und dem Hauptschalter 28 führenden Leiter sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie die Kontakthülsen selbst. In Fig. 1 ist unter dem die Stöpsel 31,32,33 und 34 tragenden Stecker 30 ein Teil des Kabels 29 punktiert dargestellt, un die Anordnung und Verbindung der Leiter mit den Stöpseln und der letzteren mit den Hülsen 35,36,37 und 38 klar zu zeigen. Der Stromkreis durch die Halt-Topfmagnete 5 und 6 kann mittelst eines Schalters 44 ge schlossen werden, der zwar als Tumbler schalter dargestellt ist, aber auch irgend eine andere Bauart haben kann.
Die Stromkreise durch den Hauptschalter 28 und die Topf- magnete 5 und 6 sind vom Leiter 35 bei 45 abgezweigt, der Stromkreis durch die So lenoidspule 3 ebenfalls vom Leiter 35 bei 46.
Der Leiter 35 ist durch die Kontaktlliilse 35 und einen Draht 47 mit der Daumenwelle 8 elektrisch verbunden, der Leiter 36 durch die Hùlse 36 und einen Draht 48 mit den Fin gern 13 und 14, und der Leiter 37 durch die
Hülse 37 und einen Draht 49 mit dem Finger
15 und durch den induktionsfreien Widerstand
43 und einen Draht 49'mit der Kontaktvor richtung 24 und dem negativen Leiter 23.
Der Leiter 38 ist durch die Hülse 38, den
Draht 50, die Lampen 41 und 42 und den
Draht 51 mit der gemeinsamen negativen
Kontaktklemme 52 verbunden und diese durch den Draht 53 mit dem negativen Leiter 23.
Der Stromkreis durch das die Kontaktvor richtung 24 bewegende Solenoid 25 ist durch den vom positiven Leiter 22 abgezweigten Draht 54, die Hülse 35, den Draht 47, die Daumenwelle 8, den Daumen 12, den Finger 16 und den Draht 55 mit der Klemme 39 und von da durch den Draht 56 mit dem Leiter 23 verbunden. Der Stromkreis durch das die Bremse lösende Solenoid 18 ist durch den vom Leiter 22 abzweigenden Draht 54, die Hiilse 35, den Draht 47, die Daumenwelle 8, den Daumen 9 (oder 10), den Kontaktfinger 13 (oder 14), den Draht 57, das Bremslöse- Solenoid 18, den Draht 58, die Lampe 40, den Draht 59,
die gemeinsame negative Klemme 52 und von da durch den Draht 53 mit dem negativen Leiter 23 verbunden. Der Stromkreis durch den Druckknopfschaiter 28 über- brückt die Lücke zwischen den Daumen 9 und 10 und den Kontaktfingern 1. und 14 im Stromkreis des Bremslöse-Solenoides 18, welche Liicke offen ist, wenn die Reguliervorrichtung ausser Tätigkeit oder in Ruhe ist.
Der Stromkreis durch den Drucliknopf- schalter 28 ist vom Leiter 22 durch den Draht 54, die Hülse 35, den Stöpsel 31, den Draht 35 über Punkt 45, den Druckknopfsclialter 28, den Draht 36, den Stöpsel 32, die Hülse 36, den Draht 48, den Draht 57, das Bremslöse-Solenoid 18, den Draht 58, die Lampe 40, den Draht 59, die negative Kontaktklemme 5) und von da durch den Draht 53 mit dem nc- gativen Apparatleiter 23 verbunden.
Das Stifthalter-Solenoid 3 (Fig.2,3,4 und 5) und die Halt-Topfmagnete 5 und 6 sind auf einem gemeinsamen Tragrahmen 60 angebrachf ; an diesern ist ein Flacheisen- bügel 61 befestigt, der mit einem Handgriff 62 aus Hartgummi, Fiber oder anderem Iso lierstoff versehen ist. Das Stifthalter-Solenoid und die Halt-Topfmagnete bilden in dieser Weise ein einziges Ganzes, das leicht von Platz zu Platz getragen werden kann. Das Stifthalter-Solenoid hat einen Deckel 63 (Fig.
5), der am Tragralimen 60 durch Winkel 64 und 65 befestigt ist. Dieser Deckel hat in der Mitte ein Auge 66, auf das ein Kupferrohr 67 zeschraubt ist; dieses ist von einer Formhülse 68 umgebell, auf welche die Spule 69 gewickelt ist ; zwischen der Hülse 68 und der Spule 69 liegt Isolierstoff 70. Die Hiilse 68 wird durch eine Scheibe 71, die auf das freie oder äussere Ende des Kupferrohres 67 geschraubt ist, in ihrer Lage gehalten. Durch das Auge 66 greift ein Stift 72, der den So lenoidkern 4 trägt. Die Spule 69 ist von einem Stahlgehäuse 73 umgeben, das durch Schrauben 74 (Fig. 3 und 4) am Tragrahmen 60 befestigt ist.
Auf dem obern oder hintern Ende des Stiftes 72 sitzt ein Kontaktstift 75, der mit einem Bund 76 versehen ist und mit diesem durch eine Feder 77 gegen den Solenoiddeckel 63 gedrückt wird ; die Feder 77 befindet sich in einer Kapsel 78, die lose in einer Verschlussbüchse 79 sitzt. Zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen der Kapsel 78 und der Büchse 79 kann ein Kugellager 80 angebracht sein. Auf dem obern oder hintern Ende des Kontaktstiftes 75, das aus der Verschlussbüchse 79 herausragt, ist eine Klemme 81 befestigt. An der Büchse 79 ist ein Büge ! 82 befestigt, der eine Vorrich- tung zum Einstellen der richtigen Länge des Lichtbogens trägt.
Diese Stellvorrichtung besteht aus einem hohlen Schraubstöpsel 83, in dem eine Schraubenfeder 84 sitzt, die durch eine Verschlussschraube 86 in ihrer Lage gehalten wird. Das innere Ende dieser Feder drückt auf einen verschiebbaren Kolben 85, der so abgemessen ist, dass der aus dem Schraubstöpsel 83 herausragende Teil bei der Bildung des Lichtbogens dessen richtige Länge bestimmt. Durch Drehen des Schraub stöpsels 83, derart, daB der Kolben 85 miìt dem Kontaktstift 75 gerade in Berührung kommt, wenn der Apparat zum Schweissen aufgesetzt wird, kann somit die richtige Länge des Lichtbogens eingestellt werden.
Das äussere Ende des Solenoidkernes 4 ist mit einem geschlitzten kegelförmigen Klemmfutter zum Einspannen des Stiftes 2 ausgestattet ; die Teile dieses Futters sind mit 87 und 88 bezeichnet. Zwischen diesem Futter und dem Kern 4 ist eine Eisen-oder Stahlscheibe 89 eingesetzt, um die magne- tische Streuung vom Kern 4 nach dem Lichtbogen zu verringern. In Fig. 13 ist eine andere Ausführung des Stifthalters dargestellt.
Bei dieser Ausführung ist das äussere Ende des Kernes 4 mit einer achsialen Bolirung 90 und einer Querbohrung 91 versehen.
In der letzteren sitzt ein durchbohrter Zapfen 92, der mit einem Vierkant 93 in ein passendes Loch 94 in der Wandung des Kernes 4 und am Ende der Bohrung 91 greift, und mittelst dessen man den Stift 2 in der achsialen Bohrung festklemmen kann.
Der Schweissstrom kann der Klemme 81 zugeführt werden ; oder es kami das den Schweissstrom führende Kabel in geeigneter Weise mit der Scheibe 89 verbunden werden.
Bei der ersteren, zentralen Art der Zuführung besteht der Stift 72 aus Messing, und ist es deshalb überflüssig, ein besonderes Rohr, wie zum Beispiel 89' (Fig. 5) zwischen dem Kern 4 des Solenoides 3 und der benachbarten Ge- häusewand anzubringen ; vielmehr kann der Kern 4 unmittelbar im Kupferrohr 67 verschiebbar sein, wie es in Fig. 11 dargestellt ist. Wenn dagegen der Schweissstrom durch die Scheibe 89 zugeführt wird, bestehen der Stift 72 und das Rohr 89'aus geeignetem Isolierstoff, so dass nur die Scheibe 89, der Kern 4 und der Stifthalter den Schweissstrom führen.
Zwischen dem Innern kegelförmigen Ende des Kernes 4 und dem entsprechend ausgesenkten Auge 66 des Solenoiddeckels 63 befindet sich genügend Spielraum iiir die Bewegung des Kernes bei der Einstellung und bei der Bildung des Lichtbogens.
Die Halt-Topfmagnete 5 und 6 werden vom Tragrahmen 60 mittelst Schrauben 90' und 91'getragen ; diese sind in Isolierbüchsen 92'und 93'verstellbar, die in Bohrun- gen des Rahmens 60 sitzen. Zum Verstellen dienen gerändelte Muttern 94'und 95 und Flügelmuttern 96 und 97. Am untern Ende der Schrauben 90'und 91'sind Deckel 98 und 99 (Fig. 5) befestigt, die in Gehäuse 100 und 101 aus weichem Stahl eingeschraubt sind.
Diese Gehäuse sind am untern Ende offen und umgeben die Spulen 102 und 103 der Topfmagnete 5 und 6. Jede dieser Spulen ist auf eine Formhülse 104 oder 105 aufgewickelt und von dieser durch eine isolierende Zwi- schenlage 106 oder 107 getrennt. Die Deckel tragen die mit ihnen ein Stiick b@@denden Kerne 108 und 109, die durch die Formhütsen hindtlrch-und über deren äussern Flanscll hervorragen. An diesen Kernen sind Mcssingscheiben 110 und 111 befestigt, welche die Formhülsen mit den Spulen in ihrer Lage hat- ten.
Die Deckel 98 nnd 99 der Topfmagnetc sind mit einem Messingrahmen 112 verbunden, der auf dem Gehäuse 73 3 des Solenoides 3 mittelst einer Isoherbüchse 113 auf-und abbeweglich geführt ist. Auf den Schrauben 90'und 91'sitzen Klemmuttern 114 und 115, Die Spulen der Magnete 5 und 6 und die des Solenoides 3 sind vorzugsweise so gewickelt und verbunden, dans an den der l'latte 1 gegenüberliegenden Kernenden die gleiche Polarität erhalten wird.
Der Tumblerschalter 44 sitzt auî einem Bügel 116, der sich quer iiber den am Trag- rahmen 60 befestigten Bouge 61 erstreckt und an dessen Schenkeln befestigt ist. Das biegsame Kabel 23, das mit der Klemme 81 verbunden wird, und die Leiter 35,36,37 und 38, die zu dem biegsamen Kabel 29 vereinigt sind, führen zwischen dem sie tragenden Biigel 118 und der darauf sitzenden Schelle 117 hindurch ; der Bügel 118 ist ebenfalls am Bii- gel 61 befestigt. Das zwisclien der Schelle 117 und der Kiemme 81 befindliche Stück des Kabels 23 ist so lang gehalten, dal3 es dem Kern 4 des Solenoides 3 die nötigc Bewegung gestattet.
Die vier Leiter 35,36,37 und 38 sind am Ende des gemeinsamen Kabels 29 voneinander getrennt und darnaclmit den zugehörigen Klemmen verbunden. 119 und 120 (Fig. 3) sind isolierende Finführungs- büchsen far die zu den Spulen 102 und 103 der Topfmagnete 5 und 6 fiilirenden Drähte, und 121 und 122 sind solche far die zur Spule 69 des Solenoides 3 führenden Drähte. Ausser dem Bügel 118 und der Schelle 117 oder an statt derselben können Schellen 123 und 12-1 zum Halten der Kabel 23 und 29 angeordnet sein, die am Bügel 61 befestigt sind (Fig. 3).
Die Reguliervorrichtung 7, durch welche die ganze Aufeinanderfolge der Arbeitsvor- gänge vom Fernsteuerschalter 28 aus gcregelt wird, ist in Fig. 6,7 und 8 dargestellt.
Wie schon erwähnt, weist diese Vorrichtung vier Daumen 9,10,11 und 12 auf. Die kom- binierten Daumen 9 und 10 haben je eine Lücke 125 oder 126, und alle Daumen sind auf der Welle 8 in der Achsen-, sowie in der Umfangsrichtung verstellbar. Durch gegen- seitige Verstellung der beiden Daumen 9 und 10 in der Umfangsrichtung kaaln der zeitraum zwischen der Wirkung des Daumens 9 und der des Daumens 10 verändert werden.
Der Daumen 9 öffnet am Ende einer Umdrellung clen Stromkreis des Bremslöse-Solenoi- des 18, wahrend der Daumen 10 am Anfang derselben diesen Stromkreis schliesst, und zwar bleibt dieser unabhängig von dem pa- rallel zu dem Daumen geschalteten Fernsteuerschalter 28 geschlossen, so dans der Stromkreis des letzteren geöffnet werden kann, wenn derjenigc der Daumen 9 und 10 geschlossen ist. ohne die Drehung der Welle 8 zu unterbrechen. Der Daumen 11 dient zum Kurzschliessen der Spule des Solenoides 3, und der Daumen 12.
der evolventenförmig ist, regelt das Schliessen und Öffnen der Haupt- strom-Kontaktvorrichtung 24, dadurch auch dasjenige des Schweissstromkreises und folglich den Schweissstrom selbst. Durch Schliessen der Kontaktvorriclltung 24 wird das Nebenschtuss-Soienoid 3 erregt, das durch den Kurzschlussdaumen 11 stromlos gemacht wird, bevor der Daumen 12 den Kontakt- finger 16 verlässt. D'e endgültige Einstellung der Reguiiervorrichtung geschieht durch Längsverschiebung des Kontaktfingers 16.
Die Welle 8 ist in und zwischen Platinen 127 und 128 gelagert und wird durch ein geeignetesUhrwerk in Drehung gesetzt.
Dieses besteht aus einer Trommel 129, in der sich eine (nicht gezeichnete) Spiralfeder befindet, und einer Reihe von Stirnrädern 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, deren Wellen ebenfalls in den Platinen 127 und 128 gelagert sind. Ein Bock 140, der wagrechte Arme 141 und 142 hat, trägt zwischen diesen eine senkreclite Welle 143. Auf dieser sitzt t eine Schnecke 144, die in ein Sehnecken- (oder Stirn-) Rad 138 auf der Welle des Rades 137 greift, sowie ein Ring 146. Der Kern 147 des Bremslöse-Solenoides 18 ist durch einen Winkelhebel 148 und einen Lenlcer 149 mit dem einen Ende einer Flachfeder 150 verbunden, deren freies Ende am Ring 146 anliegt und so mit diesem zusammen als Bremse wirkt.
Auf der senkrechten Welle 143 ist ferner mittelst einer Federklemme oder durch ein anderes geeignetes Mittel ein Bremsflügel 151 befestigt.
Die Wirkungsweise ist folgende :
Es sei angenommen, dass die Magnete 5 und 6 und das Solenoid 3 in die gewünschte Stellung zur Platte 1 gebracht sind, an welcher der Stift 2 angeschweisst werden soll.
Durch Betätigen des Schalters 44 wird alsdann der Stromkreis vom +Pol 22 über den Draht 54,35, die Spulen der Magnete 6 und 5, den Schalter 44. den Draht 38, den Stöp- sel 3', die Kontakthülse 38, den Draht 50, die Lampen 42 und 41, den Draht 51, die negative Polklemme 52, den Draht 53 und den negativen nauptzuleiter 23 geschlossen. Infolgedessen werden die Spulen der Magnete 5 und 6 erregt, so dass diese den Stifthalter mit seinem Solenoid in der gewünschten Stellung gegenüber der Platte 1 festhalten.
Hierauf wird der Schalter 28 betätigt, der den Stromkreis durch das Bremslöse-Solenoid 18 schliesst, so dass dieses die Bremsfeder 150 vom Bremsring 146 löst ; infolgedessen setzt sich die Welle 8 der Reguliervorrichtung 7 in Drehung. Bei dieser Drehung kommen die Daumen 9 und 10 mit den Kontaktfingern 13 und 14, die sich gewöhnlich (das heisst wenn die Reguliervorrichtung ausser Tätigkeit ist) über den Lücken der Daumen befinden, in Berührung, wodurch der Stromkreis durch den Druckknopfschalter 28 umgangen wird.
Der Stromkreis durch das Bremslöse-Solenoid 18 wird somit unabhängig von demjeni- gen des Schalters 28 geschlossen gehalten, welch letzterer daher geöffnet werden kann. ohne genanntes Solenoid unerregt zu machen.
Bei der weiteren Drehung der Welle 8 kommt alsdann der Daumen 12 mit dem Finger 16 in Berührung. Infolgedessen wird das Solenoid 25 erregt und durch dieses die Kontaktvorrichtung 24 bewegt, die hierbei den Schweissstromkreis schliesst, so dass der Strom durch die Platte 1 und den Stift 2 geht.
Gleichzeitig wird auch das Solenoid 3 erregt, das infolgedessen den Stift 2 der Wirkung der Feder 77 entgegen zurückzieht und ausser Berührung mit der Platte 1 bringt, wobei der Lichtbogen entsteht.
Bei der weiteren Drehung der Welle 8 berührt der Daumen 11 den Finger 15, wodurch das Solenoid 3 kurzgeschlossen oder in Nebenschluss gelegt und so praktisch unerregt gemacht wird. Die unmittelbare Folge davon ist, dass die Feder 77 den Stift 2 auf dem Weg oder in der Richtung des Lichtbogens, vorzugsweise rechtwinklig zur Platte 1, gegen diese bewegt, und zwar mit ge nügendem Druck, um das Anschweissen des Stiftes an der Platte zu bewirken. In dieser Weise wird der Lichtbogen auf dem Weg oder in der Richtung der Stiftbewegung unter Verkürzung bis zur wirklichen Berührung zwischen dem Stift und der Platte aufrechterhalten. Bei der weiteren Drehung der Welle 8 kommt der Daumen 12 ausser Berührung mit dem Finger 16, wodurch das Solenoid 25 unerregt oder der Stromkreis durch dasselbe geöffnet wird.
Infolgedessen wird auch die Kontaktvorrichtung 24 und durch diese der Schweissstromkreis geöffnet.
Der Daumen 11 kommt bei der weiteren Drehung der Welle 8 ausser Berührung mit dem Finger 15, so dass der Kurzschluss des Solenoides 3 aufgehoben wird. Die Welle 8 dreht sich weiter, bis die Lücken in den Dau- men 9 und 10 den Enden der zugehörigen Kontaktfinger 13 und 14 gegenüber treten, wodurch der Stromkreis durch das Bremslöse-Solenoid 18 geöffnet wird. Infolgedessen tritt die Bremse 146,150 der Reguliervorrich- tung in Tätigkeit, so dass letztere zum Stehen kommt. Diese Reihe von Arbeitsvorgängen kann durch einfache Betätigung des Druck knopfschalters 28 beliebig oft wiederholt werden.
Bei der Ausführung nach Fig. 9 sind zwei Schweissapparate D und E vorgesehen, die von verschiedenen Arbeitern bedient werden können, und zwar kann jeder dieser beiden Apparate durch Betätigung des zugehörigen Druckknopfschalters 28 oder 28' in Tätigkeit gesetzt werden, während die Aufeinanderfolge der Arbeitsvorgänge durch eine geeignete Vorrichtung geregelt wird, die der mit Bezug auf die Fig. 1, 6,7 und 8 beschriebenen ähnlich ist. Die Bauart der Vorrichtung und die Schaltung nach Fig. 9 sind derart, dass eine gleichzeitige Tätigkeit der beiden Schweissapparate ausgeschlossen ist.
Selbstverständlich können aber die Re guliervorrichtung und die elektrischen Verbindungen auch derart eingerichtet werden, dass die beiden Apparate je nach Bedarf gleichzeitig oder nacheinander in Tätigkeit treten können.
In Fig. 9 sind die Bezugszeichen der den Teilen und Verbindungen des Schweissapparates D entsprechenden Teile und Verbin dungen des Apparates E. mit Indexen versehen, um die beiden Apparate und ihre Verbindungen klar zu unterscheiden. Zum Ge brauch von zwei solchen Schweissapparaten sind ausser dem zweiten Apparat und den in Fig. t dargestellten Teilen noch folgende erforderlich : Eine Kontaktvorrichtung 24', ein Solenoid 25'zu deren Bewegung, ein negativer Apparathauptleiter 23', ein Bremslöse-Solenoid 18', zwei Wechselschalter 152 und 152'und ein Daumen 11'.
Die Regulier vorrichtung 7, die Solenoide 18,18', 25,25', die Drosselspule 26, der veränderliche Widerstand 27, sowie die Kontakthülsen 35,36,37, 38 und 35', 36', 37', 38'sind vorzugsweise in einem tragbaren Kasten untergebracht ; die biegsamen Kabel 29 und 29'sind zur Verbindung mit den zugehörigen Kontakthülsen mit Steckern 30 und 30'versehen, welche die Kontaktstöpsel 31,32,33,34 bezw, 31', 32', 33', 34'tragen. Da die Bauart der einzelnen Teile der Apparates die gleiche ist wie diejenige der entsprechenden Teile des Apparates nach Fig. 1, so genügt es, die Tä- tigkeit des Schweissapparates E zu beschrei- ben.
Die Stromkreise des Apparates D sind klar dargestellt, und die Tätigkeit desselben ist die gleiche wie die des Apparates nach Fig. 1.
Der Schweissstromkreis des Apparates E, ist folgender : Positiver Hauptzuleiter 19, Schalter 21, positiver Apparathauptleiter 22, Platte 1, Stift2', Leiter23', Kontaktvorrichtung24', veränderlicher Widerstand 27, Drosselspule 26, negativer Apparathauptleiter 23, Schalter 21, negativer Hauptzuleiter 20. Der Nebenschluss-Solenoid-Stromkreis :
Positiver Hauptzuleiter 19, Schalter 21, Leiter 22, Draht 54, Draht 153, Hülse 37', Sttipsel 33', Draht 37'im Kabel 29', Draht 46', Solenoid 3', Draht 38', Stöpsel 34', Hülse 38', Draht 154', induktionsfreier Widerstand 43', Draht 155', Hilfskontakte 156'und 157'der Kontaktvorrichtung 24', Draht 158, negativer Leiter 23 und negativer Hauptzuleiter 20.
Bei der Be tätigung des Druckknopfschalters 28'wird der Stromkreis des Bremslöse-Solenoides 18' wie folgt geschlossen : Draht 37', Schalter 28', Stöpsel 32', Hülse 36', Draht 159', Draht 160', Kontakte 161'und 162'des Wechselschalters 152, Bremslöse-Solenoid 18', Draht 164, Lampe 165, Draht 158, negativer Leiter 23.
Es wird daher das Solenoid 18'erregt und die Bremse 146,150 der Reguliervorrichtung gelöst, so dass die Welle 8 sich in Drehung setzt. Die Erregung des Solenoides 18'hat die Öffnung des Stromkreises über die Kontakte 161 und 162 und den Kern dieses Solenoides und die Schliessung desjenigen über die Kontakte 168 und 169 zur Folge. Das Offnen der Kontakte 161 und 162 bewirkt auch dasienige des Stromkreises durch das Solenoid 8, und das Schliessen der Kontakte 168 und 169 dasjenige der Lücke im Stromkreis des Solenoides 25', so dass dieses zu geeigneter Zeit durch die Reguliervorrich- tung 7 erregt werden kann.
Letztere kann mit den Solenoiden 25 und 25'der Kontaktvorrichtungen 24 und 24'durch die Schalter ]52 und 152'verbunden werden.
Sobald die Bremse der Reguliervorrich- tung gelöst wird, setzt sich die Welle 8 in Drehung, wobei die Daumen 9 und 10 mit den Fingern 13 und 14 in Berührung kommen, die gewöhnlich iiber den Lücken dieser Daumen liegen. Der Stromkreis über den Druck knopfschalter 28'wird hierdurcli iiberbrückt und derienige über das Bremslöse-Solenoid 18'und den Daumen 10 vom ersteren un- abhängig aufrecht erhalten. Bei der Berüh- rung des Dauraens 12 mit dem Finger 16 wird das Solenoid 25'erregt und durch dieses die Kontaktvorrichttng 24'geschlossen.
Dadurch wird der Haupt-oder Schweissstromkreis über die Platte 1 und den Stift 2'geschlossen und das Solenoid 3'erregt, so dass dieses den Stift der Federwirkung entgegen ausser Berührung mit der Platte bringt und die Bildung des Lichtbogens bewirkt.
Bei der weiteren Drehung der Daumen- welle 8 berührt der Daumen 11'den Finger 15', wodurch das Solenoid 3'kurzgeschlossen oder in NebenschItiB gelegt und so unerregt gemacht wird, so dass die Feder den Stift auf dem Weg oder in der Richtung des Liclitbogens, und zwar vorzugsweise rechtwinklig zur Platte mit genügendem Druck gegen diese bewegt, illll das Anschweissen des Stiftes an der Platte zu bewirken. Der Lichtbogen wird hierbei in der Bewegungsrich- tung des Stiftes unter Verkürzung bis zur wirklichen Berührung des Stiftes mit der Platte aufrecht erhalten.
Bei der weiteren Drehung der Welle 8 tritt der Daumen 12 ausser Berührung mit dem Finger 16, wodurch der Stromkreis des Solenoides'5'geöffnet und somit dieses unerregt gemacht wird. Infolgedessen wird die Kontaktvorrichtung 24' sich öffnen und den Haupt-oder Schweissstromkreis unterbrechen. Alsdann verlässt der Daumen 11'den Finger 15', wodurch der Kurzschluss des Solenoides 3'aufgehoben wird. Die Daumenwelle 8 dreht sich weiter, bis die Lücken in den Daumen 9 und 10 den Enden der Finger 13 und 14 gegenüber treten. Infolgedessen wird der Stromkreis des Bremslöse-Solenoides 18'geöffnet und die Bremse der Reguliervorrichtung 7 angezogen, so dass die Drehung der Welle 8 aufhört.
Gleichzeitig werden durch den Kern des Solenoides 18'die Kontakte 168 und 169 ge öffnet und die Kontakte 161 und 162 geschlossen. Die Lampe 165 leuchtet gelegentlich auf und zeigt dadurch an, ob Strom durch die Solenoide 18 oder r 18' fliesst.
Fig. 10 zeigt eine ortsfeste Bauart des Apparates. Das Solenoid 3 wircl hierbei von der Spindel einer Säulenbohrmaschine getragen. 170 ist die Säule, 171 die Spindel und 172 der Tisch oder Träger für das Werkstück 173, an dem der Stift 2 angeschweisst werden soll. Bei dieser Ausführung sind die Halt-Topfmagnete 5 und 6 der oben beschrie- benen Ausführung weggelassen. Das Solenoid 3 ist an der auf-und abbeweglichen Spindel 171 mittelst eine Schelle 174 angebracht, die durch Schrauben 175 an einem seitlichen Vorsprung 176 der Spindel befestigt ist. Der Tisch 172 ist auf der Säule 170 verstellbar und durch eine Klemmbüchse mit Handgrifi 177 in der gewünschten Stellung feststellbar.
Die Spindel 171 ist mit einem Getriebe versehen, das mittelst eines Handrades 178 bewegt werden kann, um die Spindel zu heben oder zu senken. Zur Bewirkung eines raschen Rückganges der Spindel ist ferner ein Handhebel 181 vorgesehen, der nach Aus rückung der Getriebeteile 179 und] 180 bewegt werden kann.
Wie Fig. 10 zeigt, ist die Beguliervor- richtung in einem tragbaren Kasten 182 un- tergebracht, von dem die notigen biegsamen Kabel 183 und 184 nach dem Solenoid filb- ren. Diese Kabel werden von einer Klemm- vorrichtung 185 getragen, die an der Säule 170 angebracht ist. Die innere Einrichtung des Solenoides 3 ist die gleiche wie die mit Bezug auf Fig. 2 bis 5 beschriebene, weshalb eine weitere Beschreibung derselben unnötig ist. Der Stromkreis des Solenoides 3 für die Bauart nach Fig. 10 ist in Fig. 12 dargestellt.
Es hat sich gezeigt, dal3 bei gewissen Grö- ssen und Arten der Stifte, Platten und dergleichen ein starker mechanischer Druck zum Aufsetzen des Stiftes auf die Platte erforderlich ist, um eine gute Schweissung zu erzielen. Zu diesem Zwecke kann zum Beispiel die in Fig. 14,15 und 16 dargestellte, mit einem geeigneten Druckmittel betriebene Andrückvorrichtung anstatt der vorstehend beschriebenen elektromechanischen benutzt werden.
Bei dieser Vorrichtung ist das Einspann- futter für den Stift 2 am Ende einer Stange 186 angebracht ; diese trägt einen Kolben 187, der sich unter der Einwirkung von Druckluft in einem Zylinder 188 bewegt.
Der letztere kann tragbar oder mit Mitteln, zum Beispiel einer Schelle 189,190, zum Befestigen an einem ortsfesten Gegenstand versehen sein. Der Zylinder 188 ist durch geeignet gebogene Rohre 191 und 192 mit einem Ventiigehäuse 193 verbunden ; in diesem befinden sich zwei Tellerventile 194 und 195, die auf einer gemeinsamen Stange 196 sitzen und durch ein Solenoid der naclistehend bescliriebenen Art auf-und abbewegt werden können.
Der Zylinder 188 besitzt Öffnungen 198 und 199, durch welche die DrLlckSuft den beiden Seiten des Kolbens 187 zugeführt wird.
Die verbrauchte Luit strömt durch dieselben Offnungen, die Rohre 191 und 192 und die beiden Enden der Stange 196 ins Freie. Die letztere ist höh ! und an beiden Enden mit Durchgangsöffnungen 200 und 201 versehen, die zu geeigneter Zeit die Verbindung zwischen den Rohren 191 und 192 und dem Freien durch die Bohrungen 202 und 203 in den Enden der Stange 196 herstellen. Die letztere wird mit den Ventilen 194 und 195 durch ein Solenoid 204 (Fig. 16) bewegt, dessen Kern 205 mit der Stange 196 durch ein Hebelwerk 206,207,208 verbunden ist.
Der Hebel 207 ist an einem Arm 209 gelagert. der am Ventilgeh. iuse 193 befestigt ist. 209' ist die Kontakthülse zum Anschliessen des Hauptstromkabels an den Stifthalter, der in diesem Falle an der Stange 186 befestigt ist.
Das Solenoid 204 wird von dem Ventil geh use 193 getragen, an dem es durch Schellen 210 und 211 befestigt ist, und der Solc- noidkern 205 steht unter der Einwirkung einer Feder 212.197 ist ein Zweiweghahn, dessen Kanal 213 abwechselnd mit dem Lufteinlasskanal 214 oder durch den Kanal 215 mit dem Freien verbunden werden kann. Die Luftzuleitung, die vorzugsweise aus einem biegsamen Rohr besteht, wird mit dem Kanal 214 verbunden, oder es kann umgekehrt der Kanal 215 mit der Luftzuleitung und der Kanal 214 mit dem Freien verbunden werden.
Die Stange 186 wird mittelst der Bohr- spindel 171 (Fig. 10) eingestellt, und die Länge des Lichtbogens wird mittelst des Schraubstöpsels 83 (Fig. 15) geregelt, wie es mit Bezug auf Fig. 2 bis 5 näher beschrieben ist.
Das Solenoid 204 (Fig. 16) ist bei der dargestellten Stellung seines Kernes 205 un- erregt, so dass sich die Stange 196 ebenfalls in der gezeichneten Stellung befindet. Der Kolben 187 wird daher durch die Druckiuft in der Riclltung gegen die Platte gedrückt, so dass der Stift 2 mit der Platte in Berührung kommt.
Der Schweissstromkreis durch den Stift und die Platte wird durch Einstecken des Kabels in die Kontakthiilse 209'geschlossen, und gleichzeitig wird das Solenoid 204 vorzugsweise durch eine unabhängige Stromquelle erregt. Die Folge davon ist, dal3 die Stange 196 durch den Solenoidlsern 205 mittelst des Hebelwerkes 206, 207, 208 bewegt wird, wobei sich das Ventil 194 schliesst und das Ventil 195 öffnet. lufoigedessen strömt Druckluft durch den Hahn 197, das Ventil 195 und das Rohr 192 nach der Unterseite des Kolbens 187. Gleichzeitig entweiclit, Luft auf der Oberseite des Kolbens durch das Rohr 191, die Öffnungen 200 und die Boh- rung 202 ins Freie.
Der Kolben 187 wird somit samt der Stange 186 und dem Stift 2 von der Platte hinwegbewegt und dadurch der Lichtbogen gebildet.
Bei der Entregung oder Kurzschliessung des Solenoids 204 wird die Stange 196 durch die Wirkung der Feder 212 aufwärtsbewegt, so dalS Druckiuft iiber dem Kolben 187 einströmt. Da dann der Druck auf die Hunter- seite des Kolbens auiliört, so wird der Stift in der Richtung des Lichtbogens und vorzugsweise rechtwinklig zur Platte gegen diese bewegt, und zwar mit genügendem Druck, um den Stift an der Platte anzuschweissen. Der Lichtbogen auf dem Weg oder in der Richtung der Stiftbewegung wird unter Verkürzung bis zur wirklichen Beriihrung des Stiftes mit der Platte aufrechterhaiten.
Alsdann wird der Haupt-oder Schweissstromkreis geöffnet und die Reihe von Arbeitsvorgängen beliebig oft wieder- holt. Die Bewegung des Ventils 197, die Erregung und Entregung des Solenoides 204 und das Öffnen und Schliessen des Haupt-oder Schweissstromkreises können von Hand oder durch eine selbsttätige Vorrichtung bewirkt werden.
Durch Hinzufügen eines geeigneten Dau- mens und eines zugehörigen Kontaktfingers zur Reguiiervorrichtung und von Drähten zu deren Verbindung mit dem das Ventil'97 be- wegenden Solenoid kann dieses Ventil selbsttätig gesteuert werden.
Fig. 17 stellt eine besonders vorteilhafte Stiftform dar. Der Stift 2 besitzt hierbei am anzuschweissenden Ende einen runden Bund 216 und einen dariiber vorstellenden zylindri- schen Zapfen 217, um die Bildung und Zen trierung des Lichtbogens zu erleiclitern. Zu demselben ist der Zapfen 217 vorzugsweise etwas zugespitzt oder abgerundet. Das Schweissende des Stiftes oder dessen Bund 216 oder beide können mit einem geeigneten Schweissmittel überzogen werden.
Wenn erwiinscht, kann bei der Ausführung des Apparates mit Halt-lopfmagneten ein einstückiger oder aus Schienen zusammengesetzter dreieckiger Rahmen vorgesehen werden, der an jeder Ecke auf einem vorstehenden Stift eine oder mehrere Spulen und an geeigneter Stelle das Stifthalter-So- lenoid trägt. Genannte Stifte werden vorzugsweise aus weichem Eisen gefertigt ; sie können aber auch zum Teil aus Messing oder anderem nichtmagnetischen Stoff bestehen.
Die Spulen können je auf einen der Stifte oder auf einen geeigneten Teil des dreieckigen Rahmens gewickelt werden, welch letzterer bei beiden Bauarten gänzlich aus magnetischem Stoff oder teils aus nichtmagnetischem und teils aus magnetischem Stoff bestehen kann. Diese Ausführung bietet drei Sttitz- punkte für regelmässige oder unregelmässige Flächen dar und gestattet eine leichte Ein- Stellung des Stifthalters, so dal3 das Anschweissen des Stiftes an schwerer zugäng- lichen Stellen erleichtert wird.
Selbstverständlich sind beim Betrieb des Apparates mit Wechselstrom anstatt der Drosselspule 26 und dem Widerstand 27 andere Zubehörteile erforderlich. Es ist aber unnötig, diese beiden Teile zu ersetzen, wenn die Stromquelle des Haupt-oder Schweissstromkreises ein geeigneter. Umformer ist : iri manchen Fällen, zum Beispiel wenn der Wechselstrom gewöhnlichen Kraftstromleitun- gen entnommen wird, wird aber ein besonderer Umformer oder Widerstand, vorzugs- weise ein solcher mit einstellbarer Strom begrenztmg, verwendet.
Der Apparat kann für Stifte und Platten jeder Grösse benutzt werden, vorausgesetzt, dass geeignete Vorkehrungen zur Einstellung des Stromes, der Zeit und der Polarität (bei Gleichstromhetrieb) getroffen sind.