DE1515544A1 - Elektrisches Schweissverfahren und Vorrichtung zur Ausfuehrung dieses Verfahrens - Google Patents
Elektrisches Schweissverfahren und Vorrichtung zur Ausfuehrung dieses VerfahrensInfo
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- DE1515544A1 DE1515544A1 DE1965C0035177 DEC0035177A DE1515544A1 DE 1515544 A1 DE1515544 A1 DE 1515544A1 DE 1965C0035177 DE1965C0035177 DE 1965C0035177 DE C0035177 A DEC0035177 A DE C0035177A DE 1515544 A1 DE1515544 A1 DE 1515544A1
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Description
The Carborundum Company 24. Febr. 1965
of Niagara Palls
New York / USA ... „_„....
Elektrisches Schweißverfahren und Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an elektrischen Schweißvorgängen und betrifft insbesondere ein verbessertes
Verfahren sowie Vorrichtung zur Anschweißung elektrischer Leitungen an einen Körper, der einen Widerstandswert besitzt,
der sich mit der Temperatur ändert, beispielsweise an einen einzigen Kristall aus Silizium-Karbid der einen negativen
Widerstandskoeffizienten aufweist und einen Zusamuenbau ergibt,
der als Thermistor bezeichnet wird.
Ein Thermistor ist ein elektrischer Widerstandskörper, der eine hohe Empfindlichkeit gegenüber Temperaturänderungen über
einen breiten Temperaturbereich aufweist. Der elektrische Widerstandswert dieses Körpers ist daher gegenüber Änderungen
von Temperaturen empfindlich. Thermistoren deren Widerstandswert mit GBr Erhöhung der Temperatur abnimmt, werden als Körper
mit einem negativen Teniperaturwiderstandskoeffizienten bezeichnet.
Polykristalline Thermistoren sind seit vielen Jahren bekannt, sie wurden als äußerst ntttzlioh bei einer großen Anzahl
von Anwendungen befunden. Indessen konnten die großen Möglichkeiten der Thermistoren als genaue Anzeigegeräte nicht
voll ausgenutzt werden, da diese polykristalline Thermistoren nicht innerhalb enger Toleranzen der elektrischen Parameter
reproduzierbar hergestellt werden können, d.h., daß der Widerstandswert bei einer gegebenen Temperatur, beispielsweise
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bei Raumtemperatur, mit einem großen Dereich von »-/iderstandswerten
nicht reproduzierbar hergestellt werden konnte.
Es war nur möglich, Thermistoren mit engen Toleranzen durch sorgfältige Auswahl aus einer großen Anzahl zu erhalten, die
auf einen Fertigungsstand hergestellt wurden. Dieses führte zu sehr hohen Herstellungskosten pro Einheit und es mußten
hierbei eine unvorhersehbare Anzahl von Thermistoren hergestellt
werden, um größere Mengen von reproduzierbaren Thermistoren zu erhalten.
Darüberhinaus haben neue Entwicklungen auf dem Gebiete der
Raumfahrt, bei Beschlagen für Plugzeuge, Raumfahrzeuge, Geschosse und Satelliten besondere Forderungen in Bezug auf
Abmessung und Gericht, die die verschiedenen Bauteile zu erfüllen hatten einschließlich der Thermistoren, die als Temperaturmeßgeräte
benutzt werden gestellt.
Um das Problem der hohen Herstellungskosten der Größe und des Gewichtes eines Silizium-Karbid-Transistors zu überwinden,
wurde ein solcher Thermistor entwickelt unter Verwendung eines einzelnen Kristalls, siehe im Erteilungsverfahren befindliche
Anmeldung C 24 8l8. Ein Optimum der Reproduzierbarkeit eines
solchen Thermistors mit einem einzigen Kristall ist indessen
in der Herstellung sehr schwierig und ist es erforderlich!, eine
genaue Steuerung hinsichtlich des Raumbedarfes, des Zusammenbaues
und der Prüfung durchzuführen. Während eine geeignete Steuerung des Raumbedarfes und entsprechende Testverfahren
entwickelt worden sind, war eine gleichwertige Lösung für die Herstellung eines Zusammenbaues eines Thermistors bisher nicht
gefunden worden. Die grundlegende Schwierigkeit lag an der Anschwelöung der elektrischen Leitungsdrähte an den Kristall.
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Ein schwieriges Problem besteht auch bei der allgemeinen
Herstellung von Halbleitern. Während man versucht hat Gleichströme,
Wechselströme oder pulsierende Ströme zu verwenden um die Schweißung zu bewerkstelligen, wurde festgestellt,
daß reproduzierbare elektrische Eigenschaften der zu schweißenden Einrichtungen nicht erhalten werden konnten, obwohl die
Tatsache vorlag, daß die Stromstärke, Spannung und Schweißzeit bei jedem SchweißVorgang die gleichen waren. Es wurden
Versuche unternommen, den Schweißvorgang dadurch zu steuern,
daß die Temperatur der zu schweißenden Teile oder der Leitungen gemessen wurde. Jedoch haben diese Versuche zu keinem
Erfolg geführt, da sich die Temperatur so schnell während der Schweißung ändert, daß es unmöglich ist, sie genau während
des Schweißvorganges zu messen und schnell genug die Steuerung der Schweißperiode durchzuführen. In gleicher Weise
kann eine Beobachtung der Anwesenheit einer geschmolzenen Phase in den zwischenliegenden Flächen zwischen den Leitungsdrähten
und dem Silizium-Karbid-Kristall am Punkt an dem die Schweißung oder Verändung stattfinden soll, nicht genügend
genau festgestellt werden, um reproduzierbare Thermistoren zu erhalten. '
Ein anderer Versuch Halbleitereinrichtungen mit einem hohen
Grad von Reproduzierbarkeit der elektrischen Eigenschaften herzustellen beruht darauf, daß auf einer vorbestimmten
Fläche zwischen einer Spitzenelektrode und dem Halbleiterkörper, durch Vorauswahl des Elektrodenmaterials, des Kontaktdruckes,
der Amplitude und der Dauer des Stroir.lmpülses
in einem ersten Bereich in der Nachbarschaft des Schweißpunktes der Halbleiterkörper zum Schmelzen gebracht wurde
und in einem zweiten Bereich, unabhängig von dem ersten Bereich thermisch Gitterstörungen erzeugt wurden. Dieses
Verfahren ist indessen nur auf die Herstellung von Gleichrichterkontakten an Halbleiterkörpern beschränkt, die mit
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niedrigen Schmelzmaterialien hergestellt werden, beispielsweise aus Germanium und Silizium, und ist nicht anwendbar
für die Herstellung von ohmschen Kontakten an Silizium-Karbid-Kristallen,
die während eines solchen Schmelzvorganges nicht sch'.iielzen.
Dementsprechend ist der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ein neues und verbessertes Schmelzverfanren anzugeben,
sowie eine Vorrichtung zu schaffen, die die oben angeführten Schwierigkeiten zu überwinden gestattet und bei der ein
hoher Grad an Reproduzierbarkeit der elektrischen Eigenschaften durch genaue Steuerung sowohl des Beginns als auch
des Endes des SchweißVorganges bei dem Anscheißen der elektrischen
leitungen an den Widerstandskörper erhalten wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht In der überwachung
der Änderung des Widerstandswertes des Zusammenbaues, in
der Zeit in der dieser erwärmt wird, bis der Widerstandswert
einen vorbestimmten Wert erreicht, der die Schwelßunggestattet, zu welchem Zeitpunkt der Schweißvorgang beginnt
und wonach die gesteuerte Änderung des Schweißstromimpulses, der durch den Zusammenbau hindurchfließt, überwacht wird, bis .
dieser Impuls einen vorbestimmten Wert erreicht, an dem der Schweißvorgang unterbrochen wird, um den Widerstandswert
des Zusammenbaues bei einer bestimmten Standartbezugstemperatur festzulegen, die beispielsweise eine Raumtemperatur
von 250C sein kann.
Während das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung
auch in einfacher Weise zum Schweißen von Leitungen an jedem elektrischen Widerstandskörper angepaßt werden kann, ist
dieses Verfahren insbesondere für das Anschweißen der Leitungen an einen einzigen Kristall von Silizium-Karbid zur
Herstellung eines Thermistors vorgesehen, um einen ohmschen Kontakt auf einer relativ breiten Fläche zu erhalten.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung werden
zur Erzeugung solcher Thermistor-Einrichtungen angewendet, die einen Widerstandswert aufweisen, der innerhalb einer
Toleranz von + 2 % bei 25°C reproduzierbar ist. E
Ein anderer Zweck der vorliegenden Erfindung ist ein neues verbessertes Schweißverfahren vorzusehen und eine Vorrichtung
zur Ausführung des Verfahrens zu schaffen, bei der der Wechsel des Widerstandswertes des erwärmten· Zusammenbaues durch Vergleich
des Spannungsabfalls an einem voreinstellbaren Staibsteuerwiderstand
überwacht wird, der an der entgegengesetzten Seite einer Brückenschaltung angeordnet ist und bei dem der
Schweißstrom durch den Zusammenbau hindurchgeleitet wird, wenn sich ein vorbestimmtes Verhältnis zwischen diesen
Spannungsabfällen einstellt, um anzuzeigen, daß der Widerstandswert des Zusammenbaues den vorbestimmten Wert erreicht
hat. Erfindungsgemäß wird weiterhin der Impuls überwacht durch Vergleich des Spannungsabfalls an einem voreingestellten
Sichtwiderstand, der in Reihe mit dem Zusammenbau geschaltet ist mit einem Spannungsabfall an einem voreingestellten
Stop-Steuerwiderstand, der parallel zu dem Sichtwiderstand in einer Spannungsdifferenzierschaltung angeordnet ist, die
an dem Sichtwiderstand angeschlossen ist und der Impuls von dem Zusammenbau abgeschaltet wird, wenn sich ein vorbestimmtes
Verhältnis zwischen dem Spannungsabfall an dem Sicht- und an dem Stop*Iiderstand einstellt, woduroft^gezeigt wird, daß der
Impuls den vorbestimmten Wert erreicht hat.
Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist eine neue und verbesserte Schweißvorrichtung zu schaffen, bei der verschiedene
Schaltungseinrichtungen für die automatische Durchführung
der oben genannten Vorgänge vorgesehen sind.
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Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist eine neue und verbesserte Schweißvorrichtung zu schaffen, bei der
eine der Schaltungseinrichtungen einen Generator für eine Sägezahnwellenforra enthält und durch Erzeugung eines Signals
die der Art in der die Schweißung erfolgt derart beeinflußt wird, daß der Schweiflinpuls wirksam und genau
gesteuert wird, so daß die Dauer des Schweißvorganges genau begrenzt will· Insbesondere ist ein solcher Sägezahnwellengenerator
so gebaut und ausgelegt, daß unnötige Hilfsschaltungen, die normalerweise bei den gewerblichen
Einrichtungen vorhanden sind, vermieden werden, so daß das Signal und daher auch die der Schweißimpuls sorgfältig überwallt
und automatisch beendet wird. Daher wird der Impuls am Ende des einzelnen SchweißVorganges unabhängig von anderen Bedingungen
beispielsweise von der Spannung abgeschaltet und die Schaltungseinrichtung muß jedesmal wieder erregt werden,
wenn ein Signal und ein Impuls erzeugt werden müssen, um die gleichen Bedingungen für jeden nachfolgenden SchweißVorgang
zu schaffen.
Weitere Zwecke und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen
ersichtlich. Es zeigen:
Fig. l eine perspektivische vergrößerte-Ansicht eines
ThermistorZusammenbaues, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
Fig. 2 ein Schaltungaschema eines bevorzugtes AusfUhrungsbeispieles der erfindungagemäßen Schweißvorrichtung die zur Ausführung des Sohweißverfahrene gemäß
der vorlegenden Erfindung verwendet wird.
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'■■' ffi
In Fig. 1 ist ein Therinistorzusammenbau allgemein mit A
bezeichnet. Diese Einrichtung wird aus einem einzigen Borkristall hergestellt, der mit Silizium-Karbid getränkt
ist. In der bevorzugten Form wird eine kreisförmige Scheibe B verwendet, dj.e einen Durchmesser von 1,27 mm und eine
Stärke von O,25k nun aufweist, angeschweißt oder angeschmolzen
(diese Begriffe werden nachstehend abwechselnd verwendet, sind längs des Mittelpunktes der entgegengesetzten Hauptflächen
der Scheibe B ein Paa· von vorzugsweise aus Wolfram hergestellten Leitungsdrähte C die Jeder einen Durchmesser von 0,127 mm und
eine Länge von 12,7 nnn aufweisen. Nach dem Anschweißen wird der
Zusammenbau A in einem geeigneten Harz oder in einer keramischen Umhüllung (nicht gezeigt) eingekapselt, aus Gründen der Oxydationswiderstandsfähigkeit
und um die allgemeine Festigkeit zu erhöhen.
Nach dem Anschweißen wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Thermistorzusammenbau A geschaffen, der eine hohe Stabilität,
eine kleine Abmessung, ein e schnelle Reaktionsfähigkeit, einen günstigen Widerstandswert und einen Temperaturkoeffizienten
in einem sehr weiten Bereich von Umgebungstemperaturen aufweist. Außerdem liefert der Thermistor eine
Signalgabe mit einer größeren Linearität bei einem gegebenen Temperaturbereich als es die bekannten multikristallinen
Thermistoren ergeben. Der Signalimupls is't kräftiger als derjenige von Widerstandsthermometern und Thermoelementen.
In Fig. 2 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Schaltungsschemas der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung
gezeigt, elf nachstehend in allen Einzelheiten beschrieben werden soll.
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Diese Vorrichtung enthält eine übliche Wechselstromquelle S
mit 110 Volt und 6o Perioden die an sieben verschiedenen Punkten der Schaltung nur aus Bequemlichkeitsgründen und
zur Vereinfachung der Darstellung angeschlossen ist. An . die Wechselstromquelle S sind fünf verschiedene Stromkreise
angeschlossen, die allgemein mit 1, 2, J5, 4 und 5 bezeichnet sind. Diese Stromkreise sind im Schaltungsschema von
gestrichelten Linien umgeben. Diese von gestrichelten Linien umgebenen Systeme für die verschiedenen Schaltungen sind
nicht als eine Beschränkung oder alles enthaltend gedacht, sondern sind nur eine Hilfsmaßnahme, die für die Übersichtlichkeit und Klarheit der Beschreibung vorgesehen ist.
Zusätzlich ist noch eine sechste Schaltung, die im allgemeinen mit 6 bezeichnet ist, vorgesehen, indessen bildet
diese sechste Schaltung keinen Teil der erfindungsgemäßen
Vorrichtung und ist nur dargestellt, um die Erfindung
vollständiger verständlichEZ1 zu machen.
Die Schaltungseinrichtung 6 enthält einen magnetischen Kern-•^runsforaator,
der eine Prirnärwindung 601 enthält, die an die Stromquelle S angeschlossen ist. Der Transformator weist
eine Sekundärwindung 6ü2 auf, die iait einem Ende über eine
Leitung 60J mit einer Heizspule o04 verbunden ist, die einen
festen unteren Anpreßdorn 605 un^ibt. Die Sekundärwindung
602 ist außerdem mit z.vei Anzapfungen oder Kontakten 6o j
und 607 vorsehen, die abwechselnd mit einem beweglichen
Schaltheb·,?] 6θ8 verbuivl^a über eine Lei juh^ 609 sind,
die zu einer Heizspule 610 führt, die einen beweglichen oberen "chweißanpreßdorn 61I umgibt und ihrerseits über
die Leitung 612 mit der unteren Spule 601I verbunden ist.
Der Kontakt 607 1st außerdem mechanisch iit dem oberen
Anpreßdorn oll durch οine geeignete Vorrichtung verbunden,
m; 'luvch "i- gestrichelte Linie 603 angedeutet ist, s^ u,.l3
•er Schalter 60B ].w sdne obere Stellung bewegt wird, die üJ.',
,-'-,eci'.ri cholt'"?"! Linien gezeigt ist. ..:ie nachücehand in .·■.■ i teren
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Einzelheiten beschrieben werden soll, wird der obere Anpreßdorn 6ll von einer oberenuw*Irksamen Stellung
(nicht gezeigt) in seine dargestellte untere wirksame Stellung mittels einer geeigneten Einrichtung (nicht
gezeigt) bewegt, um die Scheibe 3 und die Leitungsdrähte C des Thermistorzusammenbaues A gegeneinander beim
SchweißVorgang anzupressen. Der Schalter 6o8 wird in
seine obere gestrichelte Stellung bewegt, um die Spannung der Heizspulen 604 und 6lO zu erhöhen und hierbei die Beheizung,
die an den Zusammenbau A angelegt wird, zu verstärken. Alle diese Maßnahmen erfolgen vor dem Schweißvorgang.
Die fünf Stromkreise 1, 2, J5> 4· und 5 stellen gemeinsam ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden erfindungsgemäßen Vorrichtung Der Start-, Uberwachungs- oder Steuerstromkreis
1 enthält eine Widerstandsbrückenschaltung, die mit einer geeigneten bekannten spannungsgeregelten Stromversorgung
101 versehen ist, die an der Stromquelle 5 angeschlossen ist.
Eine Seite der Brückenschaltung enthält eine Leitung 102, einen Kontakt 10j5# einen beweglichen Schaltarm 104, eine
Leitung 105» die Leitungen C und den Kristall B des Zusammenbaues
A, eine Leitung 10ό, einen beweglichen Schaltarm 107*
einen Kontakt 108, eine Leitung 109 und einen Widerstand 110. Diese Seite ist an die fünfte Schaltung 5 über die Leitung
und den Kontakt 112 angeschlossen. Die andere Seite der Brücke enthält einen V/iderstand 115 und einen voreinstellbaren veränderbaren
Startsteuerwiderstand 114. Diese Seite ist an die fünfte Schaltung 5 mittels der Leitung 115 und dem Kontakt
Ho angeschlossen. Der Widerstand 114 ist mit einem Schieber 117 versehen und ist an den entgegengesetzten Seiten an den
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Verbindungspunkten Il8, II9 mit der Stromzufuhr S verbunden.
Der /iderstandswert des Start-Steuerwiderstandes 114 ist so voreingestellt, daß die Brückenschaltung sich in dem Gleichgewichtszustand
befindet, wenn der Spannungsabfall an dem Zusammenbau A, dem Spannungsabfall am Widerstand 114 gleich
ist, wobei die Polarität der Kontakte 112 und II6 in diesem
Augenblick umgekehrt wird.
Der Schweißimpuls wird durch die Schaltung 2 hindurchgeleitet.
Diese Schaltung enthält einen veränderbaren Transformator mit einem magnetischen Kern für eine veränderbare Spannung,
der an den Wechselstromhauptanschlüssen 202, 203 angeschlossen
ist und dient zur Steuerung derLeitungsspannung und für den dargestellten besonderen Zusammenbau um die 110 Volt-Spannung
von der Wechselstromquelle S auf 50 Volt E?n"§f}Innung über die
Klemme 204 an der Primärspule eines magnetischen Leitungstransformators
205 der mit einem magnetischen Kern versehen
ist, herabzusetzen. Von der einen Seite der Sekundärwindung des Transformators 205 fließt der Strom über die L^iuung 206
zu einem voreingestellten Sichtwiderstand 207* der in Reihe
mit dem Zusammenbau A geschaltet ist und der mit einem Schieber 208 versehen ist. Der Strom fließt weiter Über die Leitung
209, den Kontakt 210, den beweglichen Schaltarm 107 (wenn sich dieser in der untersten gestrichelten Stellung
befindet), die Leitung IO6, die Leitungen C, den Kristall B
des Zusammenbaues A zurück über die Leitung 105, den beweglichen Schaltarm 104 (wenn sich dieser in der untersten gestrichelten
Stellung befindet), den Kontakt 211, die Leitung 212 und ein Gatter 213 zu der anderen Seite der Jekundärv/indung
des Transformators 205. -^s Gutter 213 ist von einer bekannten
Art und 1st grundsätzlich aus einein geet-uer';·.:. Silizium-Gleichrichter
und einer,': ^rück'.-n-lietzwerk von Dioden
die die Richtung des Stromflusses steuern, zusammengebaut oder Zusammengestellt.
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Der Stromkreis 3 der ein Signal zur Steuerung des Schweißimpulses
erzeugt, enthält eine eigene Gleichstromversorgung 301, die an die Stromquelle S angeschlossen ist und die
+300 und -]08 Volt-Gleichstrom zu der nachfolgenden Sägezahngeneratorschal
tung liefert. An der positiven Seite 302 der Stromversorgung 301 ist über eine Leitung 303 ein Sekundärgitter
304 (nur eins von zweien ist gezeigt) einer bekanR-ten
Penthode -305 angeschlossen. Ferner liegt ein Widerstand
3O0 an der positiven Seite der Gleichstromquelle 30I an und
dessen Ausgang seinerseits mit der Anode 307» der Penthode
JOj über eine Leitung 308 verbunden ist. Eine Leitung 309, die
einen hückkopplungskondensator 310 enthält, ist mit einem
rinde an den Widerstand 3O0 und ist mit ihrem anderen Ende
über einen Punkt )11, eine Leitung 312, mit dem Gitter 313
einer Jastriode 31^ verbunden. Zurückkehrend zur positiven
Leitung 302 ist hier ein anderer Widerstand 315 angeschlossen
und über die Leitung J)Io mit einem Punkt 317 verbunden, ^iine
Leitung 310 verbindet diesen Punkt 317 mit der Anode 319
der Triode 31^· Von den, Punkt 317 führt eine andere Leitung
320 zu einem Kondensator 312 an einen Punkt 322, der einerseits
über eine Leitung 323 mit der Kathode 324 der Penthode
verbunden ist und der andererseits an einen geerdeten veränderbaren ι .'ad erstand 325* der mit einem Schieber 32o versehen ist,
angeschlossen ist. An der negativen Leitung 3^8 der Gleichstromquelle
301 ist an einem Punkt 329 ein· Spannungsteiler
angeschlossen, der aus den Widerständen 330 und 331 besteht,
die durch eine Verbindung 332 getrennt, die über eine Leitung
333 ::iit den, .'Jteuergittcr 33^ der Penthode 303 verbunden ist. Der
Widerstand JJl ist mit seiner anderen Seite an dem Punkt 317
anceschiCSotm. .1:1 der negativen Leitung 323 sind außerdem Kontakte
Job, JJjO vorgesehen, die der unteren linken und rechten
,icke von V '.g. 2 .λ-ze igt sind. i.r. dem Kontakt 33- lie;;t (-Ln E:i"<j
eines .. '.Kerstan ies 337» dessen anderes Ende mit den, Punkt JjI }
verbiiiui .) i:t. 1)1^ Kathode 338 der Triode 314 ist über einen Punkt
339 an ein i^nde i.-'nes Widerstandes 3^0 anlese!.! ossen, dessen
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anderes Ende geerdet ist. Ein Kondensator J54l ist zwischen
der Verbindung 311 und dem geerdeten Ende des Widerstandes
340 geschaltet und ein Widerstand 342 ist zwischen der Leitung
312 und dem Punkt 339 zwischengeschaltet. Die Ausgangsspannung
der Penthode 305 wird zwischen den Punkten 326
und 327 abgenommen und über die Leitung J>kJ>
zu der Gatter-.steuerung 344 geführt, die ihrerseits über eine Leitung
345 mit dem Gatter 213 der Schaltung 2 verbunden/ist.
Die Gattersteuerung 344 liegt selbstverständlich an der
Stromquelle S an, wie es in der Schaltung gezeigt ist und
ist von einer bekannten Bauart und ist grundsätzlich aus einem sättigbaren Kerntransformator und einem festen Verschiebenetzwerk
zur Veränderung des Sägezahnausgangsspannurigs· signals der Penthode 305 in eine rechteckige Wellenform
zusammengestellt. Das Signal wird über das Gatter 213 geleitet und steuert dasselbe in einem Umfange, der erforderlich
ist für den Durchgang eines Schweißstromimpulses von der gewünschten A'plitude und Frequenz.
In gleicher VJe j se ist der Sägczahngeneratorschaltungsteil ■
der Schaltung 3 bekannt, tr.it Ausnahme, daß diese Schaltung
für nur eine einzige Durchlauf- bzw. Kippbetätigung vorgesehen ist, wodurch Hi If .^schaltungen vermiedenv/erden, die
norai.-il.erweise bei den bekannten gewerblichen !'einrichtungen
vorhanden sind. D^rüberhinaus, wie oben bereits erwähnt,
enthält dier.e Generatorschaltung einen Rückkopplungskondensator 310, der zwic-chon der /-.node 307, der Penthoue 305
und dorr, Gatter 31^. der Triode 314 geschaltet ist. ^s wurde
entdeckt, öüi? durch 'V^echterhalten d'j.s Anodenstromea d.;r
Triode r. uf c:n·:: ;■; 1 odrigen Stromwert, beispielsweise n:iedrigor
jΊ ?3 iO Mi 13 i -;.[%:,, durch eine saubere Auswahl der
Werte der Trioden-Anoden und Kathoden-./](!erstände, kann das Gitter der Triode vorwendet werden, um die Triode zu
ionisieren oder zu <:■<: j ^n i nieren. Ferner wurde entdeckt,
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daß durch Verwendung des Rückkopplungskondensators 210 zwischen
der Anode der Penthode und den, Gitter der Triode die Erzeugung von mehr als einem Ausgangssingal der Penthode
305 verlindert wird, bis die dritte Schaltung 3 durch Widerschließen
der Kontakte 335* 33'5 wiedererregt v/lrd. Das Signal
zu der Gattersteuerung 344 und von diesem zur Steuerung
des Gatters 213 ist daher das gleiche jedesmal für den Durchgang des gleichen Schweißstroniimpulses jedesmal wenn die
Schaltung 3 erregt wird und die Schaltung 2 gleichzeitig an dem Zusammenbau A angeschlossen ist. Das soll in weiteren
Einzelheiten nachstehend bei der Beschreibung der Wirkungsweise des gesamten Gerätes näher erläutert werden.
Die Fig. 2 enthält weiter eine Stop-Uberwachungs- oder Steuerschaltung
4, die ihre eigene bekannte Gleichstromversorgung
401 enthält, die an der Stromquelle S anliegt. Die Gleichstromversorgung XXK 401 ist indessen stromstabilisiert und
entgegengesetzt der stabilisierten Energiezufuhr IDL in der
Schaltung 1 gerichtet. Die Schaltung 4 ist an dem Sichtwiderstand 207 in den Punkten oder Verbindungen 402 und 403
über Leitungen 4O4 und 405 entsprechend angeschlossen und enthält eine Spannungsteilerschaltung, deren eine Seite die
Leitung 405 enthält, die an dem Punkt 403 beginnt und die
am Kontaktarm 4θβ endet und die über eine Leitung 407 an
die eine Seite der Gleichstromzufuhr 401 angeschlossen ist. An einem voreingestellten veränderbaren Stop-Steuerwiderstand
4O8 ist an einer Seite die Leitung 405 und der anderen Seite die Gleichstromversorgung 401 angeschlossen. Der Stop-Steuerwiderstand
4o8 ist mit einem Schieber 409 versehen, der an dem Punkt 410 angeschlossen ist. Ein .Widerstand 411 ist
zwischen der Leitung 405 und dem Punkt 410 geschaltet, von dem eine Leitung 412 zu dem Kontaktarm 413 führt. Die Leitung
enthält einen Diodengleichrichter 4l4 und einen v/eiteren Widerstand 415, die in Reihe zwischen dem Punkt 410 und dem Punkt
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geschaltet sind. Auf diese ,,eise kann der Stop-Steuerv/iderstand
408 parallel zu dem Sichtwiderstand 207 geschaltet angesehen werden.
Die //achselstromspannung, die am Sichtwiderstand 207 auftritt,
wird zuerst durch die Diode 4l4 gleichgerichtet und erzeugt einen gleichgerichteten Spannungsabfall am Widerstand 411.
Dieser Spannungsabfall ist selbstverständlich dirclct proportional dem Spannungsabfall am Sichtviderstand 207. Wenn der
Spannungsabfall am Widerstand 4ll (der dem gleichgerichteten Spannungsabfall am Sichtwiderstana°entspricht) zwischen den
Punkten 410 und 4ΐβ gemessen v/ird und gleich dem Spannungsabfall
am voreingestellten Stop-Steuer-Widerstand 4θ8 ist oder
diesen überschreitet, der zwischen den Punkten 410 und 417 gemessen wird, wird die Polarität der Kontakte 4θ6 und 4lj5 umgekehrt,
so daß der Impuls am Zusammenbau A aufgehoben wird, wie es nachstehend in weiteren Einzelheiten bei der Beschreibung
der Schaltung 5 und der Wirkungsweise der gesamten Vorrichtung näher erläutert v/erden soll.
Die Schaltungseinrichtung 5 enthält einen Relaisverstärker der allgemein mit 501 bezeichnet ist. Der Verstärkerabschnitt
ist an die ,7ecn3elstromquelle S angeschlossen und enthält einen
polaritätsempfindlichen Verstärker 50J. Der Relaisabschnitt
enthält ein inneres Relais (nicht gezeigt), das die normalerweise offenen Doppelpole, der einfach gekröpften Schalthebel
505 und 506 betätigt und dessen Schalter ,.jegen die Kontakte
507 und 508 geschlossen sind in Rückwirkung auf das Signal
aus dem Verstärkerabschnitt ;;02, wodurch der Stromkreis über
Leitungen 509 unci 510 zu dem äußeren Relais-Solenoid 5II geschlossen
wird, das mechanisch durch eine geeigndfe Einrichtung
(dargestellt durch die gestrichelte Linie 512) tr.it den Schaltern 104, 107, 513, 514, 515 verbunden ist.
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Jenn das Relais durch die Schaltung 4 entregt ist,,d.h., wenn
die Spannurigsteilerschaltung durch den Gleichgewichtspunkt hindurchgeht, bewegt das Solenoid 511 gleichzeitig die
Schalter 104, 107, 513, 514, 515 von ihren Stellungen, die
liiit gestrichelten Linien angegeben sind, in die Stellungen
ciie mit den ausgezogenen Linien dargestellt sind. Die Schalter
104, 107 verbinden daher die Schaltung 1 anstatt mit der
Schaltung 2- mit demZusaminenbau A zur Überwachung der Änderung
des Widerstandes des Zusammenbaues Λ, bei dessen Srwärmungszyklus;
die Schalter 513* ^Vi verbinden die Schaltung 5 mit
der Schaltung 1, anstatt mit der Schaltung 4 und der Schalter 515 öffnet die Kontakte 335* 33'5 der Schaltung 3· -Venn nun
das Relais durch die Schaltung 1 erregt wird, indem die Brückenschaltung durch den Gleichgewichtszustand hindurchgeht, bewegt
uas Solenoid #$ 511, die Schalter 104, 107, 513* 514, 515 aus
ihren r;:it durchgezogenen Linien bezeichneten Stollungen
in die.: mit gestrichelten Linien bezeichnete Stellungen^ndenen
die Sehweißung erfolgt und der Schweißin;puls überwacht wird.
Daher verbinden die Schalter 104 und 107 die Schaltung 2 anstatt mit der Schaltung 1 mit dem Zusammenbau Λ, so daß der
gesteuerte sich ändernde Schw-eißstromimpuls durch den Zusammenbau hindurchgeleitet .vird. Die Schalter 513* 512' verbinden die
Schaltung 5 mit der Schaltung 4 anstatt mit der Schaltung 1
und der Schalter 515 schließt die Kontakte 335* 330, so daß
die Schaltung 3 erregt wird.
uie IJirkunt-3we j s.e der Vorrichtung ist folgende: Vor dem
Schweißvorgang '.-.-erden uie Leitungen C und der Kristall 5
die >i^n Zi.r:.··.::.:..ciibc.u Z1 Midori, zug . ,V1J.;^ α :etzt und in eine
Stellung zwischen dem oberen und dem unteren Anpreßdorn 6ll,
■_>0[. jebrv.u;::!.. Zu diesem Zeitpunkt sind beide Anpreßdornen
lUL-<Sr>
jio Hei ζ.?:■·■-ulen olO und So4 er.^äri-.t , jedoch ist die
Spannung in den Heizspulen niedrig, sie beträft beispielsweise
l.ü VcI ■ li.'iii uj;.* obci'c Anpreßdorn oll befindet sich in i;eine.r .
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oberen unwirksamen Stellung (nicht gezeigt). Nachdem der '
Zusammenbau Λ entsprechend eingesetzt wurde, wird der obere anpreßdorn oll mit einer geeigneten Einrichtung,
beispielsweise mit einem hydraulischen Motor, der durch .eine Drucktaste betätigbar ist, in seine untere wirksame
Stellung bewegt in der er einen Anpreßdurck auf den Zusammenbau
A ausübt.
Die Spitzen der Anpreßdorne 605 und oll können mit Nuten
(nicht gezeigt) versehen sein, in die die Leitungen C untergebracht v/erden. Beim Bewegen des oberen Anpreßdornes
oll in seine untere wirksame Stellung, bewegt eine mechanische Verbindung üb; r ei ie gestrichelte Linie 6lj5 den Schalter
608 von dessen unterer, durch eine durchgehende Linie gekennzeichneten
öle Llung, in dessen obere gestrichelte Stellung,
so daß die Spannung der Heizspulen 6O4 und ΟΙΟ erhöht wird, um
die Erwärmung, die an öen Zusammenbau A angelegt wird, zu
verstärken.
Beii.'i Erwärmen des Zusammenbaues A erhöht sich dessen Tempera- ·
tür und dessen .'/id' rs tandswert sinkt ab, da der Zusammenbaμ
eine]] negativen Tempernturkoeffizienten des Widerstandes aufv/eist.
Diese "ndu^ung des //iderstandswertes wird über die Leitungen
3 05 und 106; die Schalter 104, I07, die Kontakte 10^,108
(die Schalmei ::::v: in einer oberen ausgezogenen Stellung) und
die Leitungen 102, 109 zur Startsteuerschaltung 1 überwacht.
Daher wird ein Spannungsabfall am Zusammenbau A erzeugt und dieser Spannungsarm·'..'J 1 erreicht einen vorbestimmten Wert, der
sich deii. ;'ei'^ des Spannungsabfalls an einem voreingestellten
Startsteuerwi i^rrtnr.d IJ 4 angleicht. Die Jerte der .Widerstände
110 und 113 sind entsprechend eingestellt. Wenn der Spannungsabfall
am Zusammen on u A gleich dem Spannungsabfall an der:;
vorc:.inn;'33tel] v.'j'i .';-' !'Stand 11.4 ist, geht die. Brücke durch
ihren Gleich;'··? ·.·.' I 'jhtrjpunkV, wobei die Polarität der Kon^.-k.te ).}?,
Ji- jn^okehrt \;i :'d . :/ia..<. Ur.kehr der.Polarität bewirkt, daß d·, ■ r-
09882"/06"7O BAD OR,G,NAL
polaritätsempfindliche Verstärker 503 das innere Relais
(nicht gezeigt) im Relaisabschnitt 504 erregt und die Schalter 505 und 506 gegen die Kontakte 507 und 508 geschlossen
werden, wobei die Relais-Solenoidspule 511 'erregt wird und gleichzeitig die Schalter 104, 107, 513,
514 und 515 von ihren ausgezogenen Stellungen in die gestrichelten
Stellungen bewegt werden.
Hierdurch bewirkt die Schaltung 1,'daß die Schaltung 5
mit der Schaltung 4 über die Schalter 514, 513 verbunden wird und die Kontakte 4o6 und 4l3 entsprechend geschlossen
werden, wobei die Schaltung 3 durch Schließen des Schalters
515 gegen die den Kontakt 516 erregt wird und hierbei der
Stromkreis an den Kontakten 335* 336 vervollständigt wird
und die Schaltung 2 anstatt mit der Schaltung 1 mit dem Zusammenbau A+verbunden v;ird.+über die Schalter lü4,107
und Kontakte 211, 210
Dementsprechend erzeugt die Erregung der Schaltung 3 ein
Signal von der Penthode 305* das durch die Gattersteuerung
344 modifiziert und über das Gatter 213 in die Schaltung
geleitet wird und einen gesteuerten sich ändernden Schweißstromimpuls
durch den Zusammenbau A leitet.
Insbesondere wird in der erregten Schaltung 3 der Sägezahngenerator
umgeschaltet, da die Triode 3l4 übe? durch die
Anlegung einer großen negativen Verspannung über den Widerstand 334 an das Gitter 313 der Triode 314 deionisiert wird.
Hierdurch wird außerdem die Aufladung an dem Rückkopplungskondenaator
310 erhöht, die sich normalerweise auf dem AnodenvorGor^ungspotentLal
von 3CO Volt infolge des Stromkreises
durch die 'Widerstände 306, 342 und 34ü befinde". 3Ie Anode
319 der Triode 314 liegt unterhalb der Versorgungsspannung, da sie sich in "dem leitendem Zustand befindet.'Jie Triode
leitet den Strom durch den Widerstand JL5, wodurch ein Spannungsabfall
erzeugt wird an diesen Widerstand.
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,Venn die Triode j5l4 deionisiert wird durch Schließen
des Stromkreises an den Kontakten 335, 33o beginnt sich der Kondensator 321 auf einen höheren Potentialwert aufzuladen
und zur gleichen Zeit bewirkt der Übergang des Steuergitters 334 der ^enthode 305 in den positiven Zustand,
daß die Penthode in den leitenden Zustand zwischen der Anode 307 und der Kathode 304 versetzt wird.
Die Ausgangsspannung der Penthode 305, die an den Punkten
320 und J)ZJ am veränderbaren Widerstand 325 abgenommen
wird, bewirkt die Aufladung des Kondensators 321 und die
Penthode leitet mit einer ansteigenden Spannung von Null bis zu dem gewünschten Spannungsspiegel, beispielsweise
in der Größenordnung von 10 Volt. .Venn der Kondensator 310 aufgeladen ist auf einen .tert, der höher als die
Anodenversorgungsspannung ist, wird der Kondensator 221
auf das Anodenversorgungspotertlal aufgeladen. Daher wird
die Triode wiederum leitend, wodurch der Kondensator321 plötzlich entladen wird, wodurch eine negative Vorspannung
an den. Steuergitter 332^ der Penthode 305 den Spannungsteiler
der aus den .Widerständen 330, 331 zusammengesetzt ist,
wieder hergestellt wird, der Strom durch die Penthode wird abgeschaltet und das Sägezahnsignal am ^nde des einen
Signals wird beeendet. Dieser einmalige Vorgang wird jedesmal, wenn die Schaltung 3 erregt wird, wiederholt.
Es ist daher offensichtlich, daß der Sägezahngeneratorteil der Schaltung 3 beträchtlich vereinfacht worden ist, als
es vergleichsweise bei den im Handel zur Verfügung stehenden Modellen der Fall ist, indem alle unnötigen Hilfsschaltungen
fortgelassen wurden und ein einziger Kippvorgang, der durch den Rückkopplungskondensator 310 erzeugt
wird, der zwischen der Anode 307 der Penthoue 305
und dem Gitter 313 der Triode 312* geschaltet ist und der
sicherstellt, daß das gleiche Signal durch das Gatter jedesmal dureingeleitet wird, wenn die Schaltung 3 erregt wird.
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hiervon stets
AJ.S Ergebnis leitet das Gatter 213 den gleienen Schweißimpuls
für jeden Sehweißvorgang uni die Reproduzierbarkeit des Zusammenbaues
Λ eines Thermistors sicherzustellen.
Unter erneuter Bezugnahme auf die Schaltung ^ wird das Sägezahnsignal.,
das an die Gattersteuerung 3^4 angelegt wird, in
diesem Gatter modifiziert zu einem Signal mit einer rechteckigen wellenform, das an das Gatter 212 in der Schaltung 2 angelegt
wird, so daß dieses Gatter geöffnet wird, um einen gesteuerten sich ändernden Schweißstromimpuls von der gewünschten Frequenz
und Amplitude durchzulassen, wobei dieser Impuls dirket proportional der Sägezahnspannung bei jedem gegebenen Augenblick,
der Einstellung des veränderbaren Spannungstransformator 2Od
and dem widerstands'.vert desHiermistorzusammenbaues A ist. Der
Schweißtransformator 203 ist von den Wechselstromhauptleitungen
L1G;::, 203 isoliert und liefert eine genaue Scaweißspannuri;·;
für einen Bereich von Einrichtungen. Jie betreffende
Spannung, die für jeden besonderen Thermistox-zusammenbau
erforderlich ist, beträgt, lj0 Volt. Der Schweißstrom liegt
in den; Bereich von 0-10 Amp.
.er Scshwe J '3vorgang v.'ird automatisch !Mittels eines Kückkoppi.'av;ssj.g!ja]
s, d;.3 von de:.) 3 i chwv\i derstand 207 erzeugt v/ird,
!"■acn.l·.1 ι . :Jus .;<: i:hst..-l::;iroi::si^na 1., car; an äe:n Schieber 2üc
:wj.-clicn :;..-:i Fui:ia.en -'!GP - unJ - '!0j5 erzeugt wird, ist proportional
der;; Schwc L i3oi:.roi durcjj oan Sicht.viderstand 207, '.'/oliei die Amp]
i'.ude jurch dl·- i^.inGtt^lung des Schiebers 2Ci be^timniü wir':.
iäe ,>::■:.':] stroi· s ι ^i;,^j.span:iun;j, die am Sichtv;.! derccand 2OJ
i!'2eu:-f ν;!;·,], v»:,'u dann an die Stop-'Jberwaehung odor Sr.eue/'
"el":-1 ci.rir: -'i ari,; 1 egi:·. Die .jeehselstromsp'mnurif" in der Lei-1
'.Wi 1W)''- livC ::i..jrsi durchdie Diode 4l4 gleichgerichtet und
erveu;-x lUikn gj eich^erichteten Spannungsabfall am widerstand
M. i. α...·· -.n'nn d.ir::-er Spannungsubfall ,-;lei<"n eintrii vor;?ingestoi 1-'
'cn r-::-\ 1::3panriungsabl'a] 1 der (lloiohstroi^versor'guji^riCiuelle Ji0J
BAD OBiGINAL 9 0 9 8 8*2 / 0 6 7 0
am Stop-Steuerwiderstand 4o8 ist oder diesen überschreitet,
wird die Polarität der Kontakte 40o und 413 umgekehrt. Hierdurch
wird ein Stop-Signal an den polaritätsempfindlichen Verstärkerabschnitt 502 angelegt, der das innere Relais entregt,
so daß die Schalter 505 und 506 geöffnet werden und hierbei auch das Relais-Solenoid 5II entregt wird. Als Ergebnis
hiervon v/erden die Stellungen der Schalter 104, 107, 513* 514, 515 umgekehrt und aus ihren gestrichelten Stellungen
in die Stellungen, die mit durchgezogenen Linien dargestellt sind, gebracht.
Es ist daher klar, daß die Schaltung 4 bewirkt, daß die Schaltung 5 mit der Schaltung 1, anstatt mit der Schaltung 4
über die Schalter 515, 514 und die Kontakte 112 und II6 entsprechend
verbunden wird. Zur gleichen Zeit verbindet die Schaltung 5 ide Schaltung 1 anstatt mit der Schaltung 2 mit
dem Zusammenbau A über die Schalter 104, Io7 und die Kontakte 105, 108, wodurch der Schweißstromimpuls von dem Zusammenbau
A abgeschaltet wird. Zur gleichen Zeit wird der Schalter 515 geöffnet
um die Schaltung 5 zu öfffien.
P1Ur einen besonderen Thermistorzusammenbau A kann in einfacher
Weise experimentell festgestellt werden, welche vorbestimmten Werte der Schweißimpuls haben muß, um eine ordnungsgemäße
Schweißung auszuführen und die Werte des Sichtwiderstandes 207 und des Stop-Steuerwiderstandes 4o8 können entsprechend
voreingestellt werden.
Im Falle, daß ein Fehler in der Einstellung des einen oder beider dieser Widerstände unterlaufen sollte, der sich in
einer Fortsetzung des SchweißVorganges über den gewünschten
Abschaltpunkt hinaus erstrecken müßte, schaltet die Schaltung automatisch die1 Schweißvorgang am Ende des einen Signals,
ver von der Penthode 305 erzeugt wird, ab, da die Aufladung
des liüekkopplungskondensators 310, die Triode Jlh automatisch
wieder ionisiert und die Penthode 505 am Ende eines Sisn,j.lo
■ 9098«?*670 BADORiGlNAL
abschaltet. Daher wird das Gatter 2Γ5 zu dieser Zeit geschlossen
und verhindert einen weiteren Durchgang des Schweißstromes, so daß eine nicht reparierbare Beschädigung
des Zusammenbaues A verhindert Wird.
Nach Beendigung jedes SchweißVorganges wird der obere
Anpreßdorn 6ll wieder angehoben, wobei der Schalter 6o8
automatisch auf die niedrige Spannung zurückschaltet. Der zusammengeschweißte Zusammenbau, A wird herausgenommen
und ein anderer Zusammenbau für eine nachfolgende Schweißung wird eingesetzt.
Bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nicht unbedingt erforderlich, die oben beschriebene
Vorrichtung genau so zu verwenden. Die wesentlichen Verfahrensschritte vom Verfahrensstandpunkt sind jedoch folgende:
Überwachung der Änderung des Widerstandes des Zusammenbaues A währen dessen Brwärmung, Durchleitung eines
gesteuerten sich ändernden Schweißstromimpulses durch den Zusammenbau A, wenn dessen Widerstandswert einen vorbestimmten
Wert erreicht, Überwachung dieses Impulses beim Durchgang durch den Zusammenbau und Abschalten des Impulses vom
Zusammenbau, wenn der Impuls einen vorbestimmten Wert erreicht.
Beispielsweise kann man leicht den gewünschten Widerstandswert des Zusammenbaues A oder den Spannungsabfall an dem
Zusammenbau A bei Beginn des Schweißvorganges experimentell bestimmen und dieser Widerstandswert des Spannungsabfalls
kann mittels eines Ohmmeters oder Voltmeters, die an den Leitungen C angeschlossen sind, gemessen werden. Sodann kann
ein von Hand betätigter Schalter verwendet werden, um gleichzeitig den Stromkreis j3 zu erregen und den Stromkreis 2
mit dem Zusammenbau A zu verbinden. Indessen wird aus Gründen der Genauigkeit bevorzugt, daß der Spannungsabfall an
dem Zusammenbau A mit dem Spannungsabfall an dem Start-Steuerwiderstand
Il4 verglichen wird, wobei beide Widerstände an der einen und an der anderen Seite einer Brücken*
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Schaltung angeordnet sind. Für diesen Zweck kann ein Voltmeter an einemvoreingestellten Start-Steuerwiderstand 114,- zwischen
dem Schieber II7 und dem Punkt 118- angeschlossen werden, um
dirket diesen Spannungsabfall zu messen. Daher, wenn dieser Spannungsabfall gleich ist oder einen anderen vorbestimmten ■.,:--.
Wert annimmt, kann die Schaltung J5 erregt werden und die Schaltung 2 gleichzeitig mit dem Zusammenbau A mittels eines handbetätigten
Schalters(nicht gezeigt) verbunden werden.
Darüberhinaus kann ein besonderer Sägezahngenerator der Schaltung 3 durch eine mdorangetriebene Einrichtung ersetzt werden,
die vorgesehen ist, um das gewünschte Signal zwischen Gattersteuerung 344 zu erzeugen, wobei es erforderlich 1st, den
Motor jedesmal wieder zu erregen, wenn ein Signal erzeugt werden soll.
Während vorzugsweise der Verfahrensschritt der Impulsüberwachung durch Vergleich des gleichgerichteten Spannungsabfalls
an einem Sichtwiderstand 207 und des Spannungsabfalls an einem voreingestellten Stop-Steuerwiderstand 4O8 in der
oben beschriebenen Schaltung ausgeführt wird, ist es auch möglich, experimentell zu bestimmen, welches der gewünschte
Spannungsabfall an dem Sichtwiderstand 207 sein soll und einen Voltmeter parallel zu diesem Widerstand an den Punkten
402 und 403 anzuschließen. Daher können die Schalter 104,
von Hand von ihrer gestrichelten Stellung in deren ausgezogene Stellung betätigt werden, wenn dieser Spannungsabfall
den gewünschten vorbestimmten Wert erreicht hat, um hier durch den Schwel3impuls an dem Zusammenbau A an dem vorbestimmten
Punkt abzuschalten. *
Bei einer Ausführung der erfindungsgemäSen Schaltung bei der der Veigleich des Spannungsabfalls ausgeführt wird» wie es
oben beschrieben wurde, kann die Schaltung 5 fortgelassen und durch ein von Hand betätigbares Relais ersetzt werden,
. ~ 23 -909882/0670
um gleichzeitig die Schalter 104, 107, 513, 514, 515 aus ihren
gestrichelten Stellungen in ihre ausgezogenen Stellung umzuschalten*
Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, wie gemäß der vorliegenden Erfindung die verschiedenen angestrebten Ziele verwirklicht
werden können und gleichzeitig sind die zahlreichen Vorteile, die hiermit erzielt werden, erkennbar.
Während die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels und gewisser bevorzugter Möglichkeiten beschrieben und dargestellt
wurde, ist es klar, daß es Fachleuten ohne weiteres möglich ist, verschiedene Änderungen und Modifikationen im
Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzunehmen, deren Umfang durch nachstehende Patentansprüche bestimmt wird.
Patentansprüche:
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Claims (9)
1. !Verfahren zum Anschweißen elektrischer Leitungsdrähte
\~/ an einen Körper, der einen Widerstand besitzt, dessen
Widerstandswert sich mit der Temperatur des Körpers ändert, wie z.B. ein einziger Kristall aus Silizium-Karbid,
der einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweist, so daß ein Zusammenbau, der als Thermistor
bezeichnet wird, entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren nachfolgende Verfahrensschritte enthält:
überwachung der Änderung des Widerstandswertes des Zusammenbaues (A), während dieser erwärmt wird, Dachleiten
eines gesteuerten sich ändernden Schweißstromimpulses durch den Zusammenbau, in demAugenblick, in dem dessen
Widerstandswert einen vorbestimmten viert erreicht, Überwachung des Impulses beim Durchgang durch den Zusammenbau
und Abschaltung des Impulses, wenn der genannte Impuls einen vorbestimmten Wert erreicht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die überwachung des Widerstandswertes durch Vergleich
des Spannungsabfalles an dem genannten Zusammenbau (A) mit dem Spannungsabfall an einem voreingestellten Start-Steuerwiderstand
(114) durchgeführt wird, der an der entgegengesetzten Seite einer Widerstandsbrückenschaltung
wie der Zusammenbau, angeordnet ist und das Durchleiten des Schweißimpulses freigegeben wird, wenn der genannte
Widerstandswert einen vorbestimmten Wert erreicht.
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3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Überwachung des Schweißimpulses durch Vergleich des Spannungsabfalles an einem voreingestellten aehtwiderstand
(207), der in Reihe mit dem genannten Zusammenbau (A) geschaltet ist, mit einem Spannungsabfall an einem voreingestellten
Stop-Steuerwiderstand (408) erfolgt, der parallel mit dem genannten Sichtwiderstand (207) in einer Spannungsteilerschaltung
angeordnet ist, die mit dem genannten Sichtwiderstand (207) verbunden ist und, daß der Verfahrensschritt
der Abschaltung des Impulses dann ausgeführt wird, wenn der genannte Impuls einen vorbestimmten Wert erreicht hat, der
durch das vorbestimmte Verhältnis zwischen den beiden Spannungsabfällen angezeigt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Verfahrensschritt zur Überwachung des ,Viderstandswertes
durch Vergleich des Spannungsabfalls an dem genannten Zusammenbau (A) mit dem Spannungsabfall an einem
voreingestellten Start-Steuerwiderstand (114) durchgeführt wird, der an der entgegengesetzten Seite einer Widerstandsbrückenschaltung
wie der genannte Zusammenbau (A) angeordnet ist und, daß der genannte Vafahrensschritt
der Anlegung des Schweißimpulses dann durchgeführt wird, wenn der genannte Widerstand einen vorbestimmten Wert
erreicht, der durch ein vorbestimmtes Verhältnsi zwischen den Spannungsabfällen am Zusammenbau (A) und am Start-Steuerwiderstand
(114) angezeigt wird.
5. Vorrichtung zur automatischen Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste,
zweite, dritte, vierte und fünfte Schaltungseinrichtung
(L, 2, 3, 4, 5) an einer Wechselstromspannungsquelle (S) anliegen und, daß die genannte erste Schaltungseinrichtung
(1) an dem Zusammenbau (A) angesohloseen ist und eine
Brückenschaltung enthält, die zur Überwachung der Änderung
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des Widerstandes'des Zusammenbaues (A), bei dessen Erwärmung, dient, daß die zweite Schaltungseinrichtung
(2) mit dem genannten Zusammenbau (A) zum Durchleiten eines gesteuerten sich ändernden Schweißstromimpulses
durch den genannten Zusammenbau (A) anschließbar ist, daß die dritte Schaltungseinrichtung
an die zweite Schaltungseinrichtung (2) angeschlossen ist und erregbar ist, wobei ein Signal erzeugt wird, das
den genannten Schweißstromimpuls steuert, daß ferner die vierte Schaltungseinrichtung (4) mit der zweiten
Schaltungseinrichtung (2) verbindbar ist und beim Durchgang des Schweißimpulses durch den Zusammenbau (A) diesen
steuert und daß die genannte fünfte Schaltungseinrichtung (5) mit der ersten Schaltungseinrichtung (1) verbindbar
ist, so daß diese Schaltungseinrichtung an den Zusammenbau (A) anliegt und mit der vierten Schaltungseinrichtung
(4) verbindbar ist, so daß ael dritte Schaltungseinrichtung
(5) erregt wird und bewirkt, daß die zweite Schaltungseinrichtung
(2) an den Zusammenbau (A) angeschlossen wiiä, daß
die erste Schaltungseinrichtung (1) bewirkt, daß die fünfte Schaltungseinrichtung (5) mit der vierten Schaltungseinrichtung
verbunden wird, so daß das genannte Signal erzeugt und durch den Zusammenbau (A) durchgeleitet wird und, daß
die vierte Schaltung (4) bewirkt, daß die fünfte Schaltungseinrichtung (5) mit der ersten Schaltungseinrichtung (l)
verbunden wird, um den genannten Schweißimpuls abzuschalten, wenn dieser einen vorbestimmten Wert erreicht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Schaltungseinrichtung (1) eine Widerstandsbrückenschaltung enthält, an deren eine Seite der Zusammenbau (A)
angeordnet ist und an deren andere Seite ein voreinstellbarer Start-Steuerwiderstand (114) geschaltet ist und, daß die
überwachung der Änderung des Widerstandswertes des Zusammenbaues durch Vergleich des Spannungsabfalls an dem Zusammen-
. - 27 -909882/0670 bad
bau (A) mit dem Spannungsabfall an dem genannten Startsteuerwiderstand
(114) erfolgt und die genannte Brückenschaltung bewirkt, daß die fünfte Schaltungseinrichtung
(5) mit der vierten Schaltungseinrichtung (4) verbunden wird, um das genannte Signal zu erzeugen und den Schweißimpuls
durchzuleiten, wenn der genannte sich ändernde Widerstandswert des Zusammenbaues (A) einen vorbestimmten
Wert erreicht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß
die genannte dritte Schaltungseinrichtung (3) einen Sägezahnwellengenerator
enthält, der aus einer Gastriode (j5l4), einer Penthode (305) und einem Rückkopplungskondensator
(310) besteht und der Kondensator (310) zwischen der Anode der genannten Penthode (305) und dem Gitter der genannten
Triode (31*0 geschaltet ist, so daß nach Erregung der
dritten Schalteinrichtung (3) die Triode (312O deionisiert
und die Penthode (305) in den leitenden Zustand versetzt
wird und das genannte Signal erzeugt wird und, daß der Kondensator (310) dazu dient, daß die genannte Triode (312O
ionisiert wird und die genannte Penthode (305) am Ende
des Signals abgeschaltet wird, um zu verhindern, daß ein zweites Signal nicht eher erzeugt wird, bis die dritte
Schaltungseinrichtung (3) erneut erregt wird.
8, Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schaltungseinrichtung (2) einen voreinstellbaren
Sichtwiderstand (207) enthält, der in Reihe mit dem Zusammenbau (A) geschaltet ist und daß die vierte Schaltungseinrichtung
(4) parallel zu dem Sichtwiderstand (207) geschaltet ist und eine Spannungsteilerschaltung enthält, die einen
voreingestellten Stop-Steuerwlderstand (4O8) aufweist, der
parallel zu dem Siehtwiderstand (207) angeordnet ist und zur
überwachung des SchweiSimpulses dient, indem der Spannungsabfall
d3s genannten Sichtwiderstandes (207) mit dem Spannungsabfall
an dem Stop-Steuerwiderstand (4o8) verglichen wird,
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und daß die Spannungsteilerschaltung bewirkt, daß die genannte fünfte Schaltungseinrichtung (5) mit der ersten
Schaltungseinrichtung (1) verbunden wird, so daß der Schweißimpuls von dem Zusammenbau (A) abgeschaltet wird,
wenn der genannte Impuls einen vorbestimmten Wert erreicht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die fünfte Schaltungseinrichtung (5) ein Relais (501) enthält,
daß zwischen einer ersten Stellung bewegbar ist, in der es die Schaltungseinrichtung (5) vet» mit der
ersten Schaltungseinrichtung (l) und in der es die erste Schaltungseinrichtung (1) niit dem Zusammenbau (A) verbin-P
det und einer zweiten Stellung, in der es die fünfte Schaltungseinrichtung (5) mit der genannten vierten Schaltungseinrichtung
(4) verbindet und die genannte dritte Schaltungseinrichtung (3) erregt und die genannte zweite
üchaltun^seinrichtung (2) mit dem Zusammenbau (A) verbindet,
wobei die erste Schaltungseinrichtung (1) bewirkt, daß die genannte Relaiseinrichtung (501) sich in die zweite
Stellung bewegt, um das genannte Signal zu erzeugen und den Impuls durchzuleiten und die genannte vierte Schaltungsein*
richtung (4) bewirkt, daß die Relaiseinrichtung in die erste Stellung zurückkehrt, um den genannten Impuls vom
Zusammenbau abzuschalten, wenn dieser Impuls einen vorbestimmten tfert erreicht hat.
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