CS203557B1 - Zařízení pro spojování wolframových kontaktů s kontaktním držákem - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro spojování wolframových kontaktů s kontaktním držákem, které se provádí odporovým svařováním v ochranném prostředí lihu.

Wolframové kontakty upevněné ke kontaktnímu držáku nacházejí stále širší uplatnění v nejrůznějších oblastech průmyslu, silnoproudé elektrotechniky i v automobilovém příslušenství. Je proto snahou vyrábět tyto spoje jednak co nejkvalitněji a jednak s minimálními náklady. Důležitost této otázky nízkých nákladů vyplývá z toho, že tyto kontaktní sestavy jsou vyráběny v obrovských sériích a v nejrůznéjších provedeních kovového kontaktního držáku, zatímco tvar kontaktu je pro všechna provedení téměř konstantní a bývá vytvořen jako plochý plátek obvykle s jednou plochou vypouklou.

Ze známých způsobů spojování se pro tyto účely v praxi nejlépe osvědčil postup odporového svařování, při kterém se wolframový kontakt i s kovovým držákem ponoří do kapalného prostředí, tvořeného lihovou lázní, načež se obě součásti odporově svaří. Takovýto postup je popsán v čs. patentovém spise č. 128188. Na rozdíl od jiných známých způsobů, kde je svařování prováděno v ochranné atmosféře vodíku, popřípadě pájení v ochranném prostředí, nedochází u to203557 hoto způsobu k praskání wolframových plátků. Zkouškami bylo dokonce prokázáno, že naopak dochází ke zlepšení mechanických vlastností navařeného walframového plátku. Toto je velmi důležité v případech, kdy je wolframový kontakt přivařován k držáku ve tvaru nýtu. Zde se právě projevuje výhoda vysoké mechanické odolnosti takto provedeného svaru. Vlastní způsob odporového svařování v kapalném prostředí je velmi výhodný pro kontinuální mechanizované postupy, neboť použitím lihu se bezprostředně před provedením svaru čistí obě součásti, čímž je zaručena dokonalost spoje a odpadá potřeba nákladného předchozího praní.

Přes všechny tyto výhody vznikl při zavádění tohoto postupu technický problém, spočívající v nalezení vhodného zařízení pro jeho aplikaci, které by umožňovalo vysokou mechanizaci a automatizaci, zaručovalo potřebnou hygienu pracoviště, nenáročnou obsluhu a především opakovatelnost při sériovém nasazení a vysoké produktivitě. Problém je i vyřešení otázky zakládání součástí, které mají často extrémně nevýhodné tvary. Známá zařízení, používající elektromagnetických upínačů na elektrodách pro tento účel nevyhovují vzhledem ke zbytkovému magnetismu. Použití mechanických upínačů, jako kleštin apod. komplikuje konstrukci svařovacího zařízení a jen obtížně lze u něho použít mechanizovaného zakládání. Dalším problémem je nedostatečné chlazení známých zařízení. Známé odporové svařovací stroje jsou již vybaveny kapalinovým chlazením elektrod, ale pro velké frekvence svařování vlastní chlazení nestačí. Dosud známé a teoreticky popsané postupy pro svařování v kapalném prostředí neřešily otázku realizace a nelze podle nich postupovat v moderní produktivní výrobě.

Podle předloženého vynálezu řeší tento problém zařízení pro spojování wolframových kontaktů s kontaktním držákem, odporovým svařováním v kapalném lihovém prostředí na odporovém svařovacím zařízení s horní a spodní elektrodou, z nichž alespoň horní elektroda je posuvná vůči spodní elektrodě a svařované součásti jsou zakládány mezi dosedací plochy elektrod, jehož podstata spočívá v tom, že spodní elektroda je uložena v nádržce s lihem, jehož hladina leží nad dosedací plochou spodní elektrody, přičemž nádržka je spojena s kapalinovým okruhem s čerpadlem a chladičem. Pro zakládání součástí nevýhodných tvarů, jako například nýtů, je podle dalšího znaku vynálezu na čele horní elektrody upraveno vrtání spojené se zdrojem podtlaku přes solenoidový ventil, v jehož elektrickém obvodu je zapojen ovládací spínač.

Zařízení podle vynálezu je jednoduché, spolehlivé v provozu a je neobyčejně vhodné pro mechanizovaná nebo automatizovaná zakládací zařízení. Jeho vytvořením byl vyřešen problém praktické realizace výše popsaného známého postupu navařování wolframových kontaktů.

Další výhody a podrobnosti, jakož i činnost zařízení podle vynálezu budou vysvětleny v následujícím popisu a za pomoci výkresu, na kterém je v příkladném provedení schematicky znázorněno zařízení podle vynálezu, umístěné na odporovém svařovacím stroji.

Odporový svařovací stroj je běžné bodové svařovací zařízení, které má dvě elektrody 10, 11, z nichž spodní elektroda 11 je pevně spojena se strojem a je v tomto případě nepohyblivá. Horní elektroda 10 je pohyblivá vůči spodní elektrodě 11.

Spodní elektroda 11 je umístěna v nádržce 12 s lihem tak, že hladina 14 lihu leží nad dosedací plochou 15. Nádržka 12 je zapojena do kapalinového okruhu, který obsahuje čerpadlo 16 pro nucený oběh lihu potrubím 17. V kapalinovém okruhu je dále umístěn chladič 18, tvořený běžným 'výměníkem tepla. Nádržka 12 má dále přepad 19 spojený s čerpadlem 16. Kapalinový okruh může být rovněž doplněn jímkou s filtrem pro odstraňování nečistot z lihu (nekresleno).

Horní elektroda 10 je dále na svém čele 20 opatřena vrtáním 21, které je spojeno hadicí 22 se zdrojem 23 podtlaku, v tomto případě s vývěvou, přes solenoidový ventil 24. V elektrickém obvodu solenoidového ventilu 24 je umístěn ovládací spínač 25. Spínač 25 je ovládán buď přímo pohybem horní elektrody 10, nebo je tvořen koncovým spínačem ovládaným pohybem neznázorněného zakládacího zařízení, jak bude dále vysvětleno.

Zařízení pracuje tak, že na čelo 20 horní elektrody 10 je přiložen buď ručně, nebo mechanizovaným zakladačem jeden ze spojovaných dílů, .předpokládejme, že kontaktní držák D. Je zřejmé, že vždy půjde o držák z vodivého kovového materiálu, především z oceli. Solenoidový ventil je v tomto stadiu uzavřen vůči ovzduší a zdroj 23 podtlaku vyvíjí podtlak ve vrtání 21. Přiložením kontaktního držáku D na čelo 20 dojde k uzavření vrtání 21 a tím i k'přisátí držáku D. Současně je založen i druhý ze spojovaných dílů, v tomto případě kontakt K na dosedací plochu 15 spodní elektrody 11. Posunutím horní elektrody 10 směrem ke spodní elektrodě 11 dojde· nejprve k ponoření horní elektrody 10 s kontaktním držákem D pod hladinu 14 lihu a pak k dosednutí kontaktního držáku Ď a kontaktu K na sebe. Současně uzavřením elektrického obvodu obou elektrod 10, 11 dojde k průchodu proudu ze svařovacího stroje a tím ke svaření obou dílů D a K. Celý svařovací pochod tak proběhne pod hladinou 14 lihu. Poté se' oddálí horní elektroda 10 směrem od spodní elektrody 11, přičemž se otevře ovládacím spínačem 25 solenoidový ventil 24, podtlak ve vrtání 21 se zruší a kontaktní držák D s přivařeným kontaktem K se uvolní z vrtání 21.

Při svařovacím pochodu dochází k zahřívání líhu, který je čerpadlem 16 uváděn do oběhu kapalinovým okruhem přes chladič 18. Současně se ale ochranným lihovým prostředím intenzívně chladí obě elektrody 10, 11.

Jak již bylo naznačeno, lze výhodně použít pro toto zařízení mechanizovaných či automatizovaných zakládacích ústrojí. V kontinuálním automatickém postupu je pak tímto ústrojím při každém oddálení elektrod 10, 11 od sebe provedeno založení kontaktu K a kontaktního držáku D. Kontaktní držák P může mít buď tvar pásku, nebo 1 tvar tak nevýhodný, jako je znázorněno na příkladu provedení, to jest tvar nýtu. Zde se právě využívá výhod zařízení podle vynálezu, spočívajících ve snadném zakládání, neboť přisátí k horní elektrodě 10 postačí, aby zakládací zařízení přesunulo kontaktní držák D do vzdálenosti několika milimetrů pod Čelo horní elektrody 10. Použitím kapalného lihového prostředí s chladicím okruhem bylo dosaženo velkého zvýšení produktivity a dalšího účinku, spočívajícího v kvalitě navařeného wolframu. Byly provedeny srovnávací životnostní zkoušky wolframových kontaktů spojovaných s ocelovými držáky dnes již klasickým pájením a wolf5 rámových kontaktů přivařených k ocelo? vým držákům zařízením podle vynálezu. Tyto zkoušky prokázaly značné zvýšení životnosti navařených kontaktů, protože chladící lihový okruh zabraňuje přehřátí a strukturálním změnám wolframu. Kromě toho nedochází při tomto postupu k pronikání pájky až na stykovou plochu kontaktu, což je běžné u klasických postupů.

Pro použití vynálezu je nerdzhódné, jak jsou obě elektrody 10, 11 uspořádány na svařovacím stroji, zda je horní elektroda 10 posuvná vůči spodní elektrodě 11, jak je znázorněno na popsaném příkladu, nebo zda jsou uspořádány opačně. I na takovém kinematickém obrácení lze zařízení podle vynálezu použít, avšak spodní elektroda 11 se bude pohybovat bud s nádržkou 12, nebo bude těsněna dynamickým těsněním vůči nádržce 12. Stejně tak je nerozhodné, zda je kontakt K zakládán na spodní elektrodu 11 a držák D na horní elektrodu 10 nebo opačně s využitím podtlaku pro upínání kontaktu K na čelo 20 spodní elektrody 10. Použití podtlaku pro upínání rovněž není podmínkou pro činnost zařízení podle vynálezu. Pro upínání držáků ve tvaru pásků či planžet postačí běžné mechanizační prostředky.

Pro činnost zařízení je nezbytné, aby držáky D byly zhotoveny z vodivého kovového materiálu. Pro běžné aplikace wolframových kontaktů je tímto materiálem ocel.

Claims (2)

1. Zařízení pro spojování wolframových kontaktů s kontaktním držákem, odporovým svařováním v kapalném lihovém prostředí na odporovém svařovacím zařízení s. horní a spodní elektrodou, z nichž alespoň horní elektroda je posuvná· vůči spodní elektrodě a svařované součásti jsou zakládány mezi dosedací plochy elektrod, vyznačující se tím, že spodní elektroda (10) je uložena v nádržce s lihem, jehož hladina leží nad doVYNALEZU sedací plochou (15) spodní elektrody (11), přičemž nádržka (12) je spojena s kapalinovým okruhem (17) s čerpadlem (16) a chladičem (18).

2. Zařízení podle bodu 1 vyznačující se tím, že na čele (20) horní elektrody (10) je upraveno vrtání (21), spojené se zdrojem (23) podtlaku přes solenoidový ventil (24), v jehož elektrickém obvodu je zapojen ovládací spínač (25).