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Schweißgerät für Dental-Zwecke Dental-Metallwerkstücke und -7orrichtungen,
die ortsfest oder beweglich sein können, haben sehr kleine Abmessungen und sind
schwierig zu behandeln. Sehr häufig müssen diese Werkstücke geschweißt werden. Es
ist bisher kein Schweißgerät für derartige Bearbeitungen bekannt, das befriedigend
arbeitet, und die Qualität der Schweißung und Dental-Bearbeitung hängt von der Übung
und Sorgfalt des Dentisten ab.
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Meist werden die kleinen Werkstücke von Hand geschweißt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein billiges aber trotzdem
gut arbeitendes Schweißgerät zu schaffen, das die Schweißarbeiten an Dental-Werkstücken
erleichtert.
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Das Schweißgerät soll außerdem mit einer steuerbaren Schweißspannung
zu versorgen sein.
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Weiterhin sollen die Elektroden des Schweißgerätes leicht gewechselt
werden können.
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Schließlich soll das Schweißgerät so ausgebildet sein, daß der Anpressdruck
der Elektroden einstellbar ist.
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Nach einem Merkmal der Erfindung ist das Dental-Schweißgerät mit zwei
Elektroden ausgerüstet, zwischen denen daserkstück gehalten ist, und eine der beiden
Elektroden ist in Bezug auf die andere Elektrode bewegbar derart gelagert, daß der
Anpressdruck durch eine veränderbare Federspannung einstellbar ist.
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Die eine Elektrode ist vorzugsweise an zwei Ständern gehaltert, die
je für sich federbelastet und gegen die Federkraft
bewegbarsind,
welche in Richtung auf die andere Elektrode wirkt.
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Die Federspannung kann durch eine Vorrichtung mit Stellschrauben einstellbar
sein, die über eine Ausgleichsschiene auf die beiden Federn wirkt.
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Für das Verstellen oder das Zustellen der Elektrode können Stellhebel
vorgesehen sein, welche die Bewegung der Ständer über einen Ausgleichshebel steuern
und mit einem Bedienungshebel verbunden sind.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Schweißgerät mit
einer drehbaren Elektrodeneinheit ausgerustet, die mit mehreren Elektroden versehen
ist, von denen jede als eine Elektrode des Elektrodenpaares durch Verstellen der
Elektrodeneinheit einzusetzen ist; zum Feststellen der Elektrodeneinheit ist eine
lösbare Verriegelungsvorrichtung vorgesehen, die eine Halterung in der genauen Betriebsstellung
der jeweils in Betrieb zu setzenden Elektrode sicherstellt.
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Die Verriegelungsvorrichtung enthält zweckmäßig mindestens einen federbelasteten
Stift, dessen verjüngtes Ende in eine entsprechend verjüngte Ausnehmung der drehbaren
Elektrodeneinheit eingreift; zum Lösen der Verriegelung ist ein Druckknopf vorgesehen,
der den Stift gegen die Kraft der Feder aus der Ausnehmung drückt.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Speisespannung
für die Schweißelektroden in Form von Impulsen erzeugt, und die Speisespannung ist
dadurch veränderbar, daß außer der Impulsamplitude auch die Impulsbreite oder die
Impulslänge gesteuert wird. Zweckmäßig sollen die Impulsamplitude und die Impulsbreite
gleichzettig verändert werden.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 den oberen Teil eines Oental-Schweißgerätes in Seitenansicht, zum
Teil im Schnitt, Fig. 2 eine Stirnansicht des Gerätes nach Fig. 1 Fig. 3 einen Schnitt
eines Teiles des Dental-Schweißgerätes nach Fig. 1 und 2, in vergrößerter Darstellung,
Fig. 4 eine Stirnansicht des Geräteteiles nach Fig. 3 Fig. 5 ein Blockschaltbild
der elektrischen Steuerschaltung für das Schweißgerät.
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In den Figuren 1 und 2 ist die Halterung der oberen Elektrode eines
mit zwei Elektroden arbeitenden Dental-Schweißgerätes dargestellt. Das Gerät arbeitet
nach dem Press-Schweiß-Prinzip, bei dem die Werkstücke zwischen den Elektroden unter
Federdruck eingespannt werden. Die -Anordnung der oberen Elektrode ist in den Fig.
3 und 4 dargestellt. Die obere Elektrode ist an einer Schiene lo gehaltert, die
an zwei Ständern 12 geringen DurchmesserSbeSestigt ist. Wie Fig. 2 seigt, sind die
Ständer 12 zueinander parallel und mit Abstand voneinander angeordnet.
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Jeder Ständer 12 trägt einen Flansch 14, gegen den eine Schraubenfeder
16 abgesetzt ist, die den Ständer umgibt.
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Das andere Ende der Feder 16 liegt an einer Stelischiene 18 an, die
mit einer Stellschraube 20 zur Einstellung der Federspannung verstellbar ist. Das
untere Ende der Stellschraube 20 ist zugespitzt und greift in eine entsprechende
Ausnehmung der StellschLene 18 ein.:
Die Stellschraube 20 ist in
einer Gewindebohrung des Geräterahmens 22 geführt und trägt eine ringfUrmige, geriffelte
Handhabe 24 , die zusammen mit einer auf einem Bügel 26 angebrachten Skala eine
Ablesung der eingestellten Federspannung erlaubt. Der Bügel 26 ist an dem Rahmen
22 befestigt ( Fig. 2 ).
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Die Ständer 12 sind in oberen und unteren Lagern 28 bzw. 30 gleitend
gelagert.
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Die unteren Enden der Ständer 12 tragen Je eine Stellmutter 32, die
mit den Armen eines Ausgleichshebels 34 in Berührung zu bringen sind. Dieser zweiarmige
Hebel ist um seine mittiggiegende Achse 36 schwenkbar und mit einem Stellhebel 38
verbunden ( Fig. 1 ), der um eine Achse 4o schwenkbar ist. An den beiden Enden der
Achse 4o ist ein Doppelhebel 42 befestigt, der als Bedienungshebel zum Verstellen
der oberen Elektrode dient Der Rahmen trägt ausserdem die untere Elektrode 44.
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Der Druck der Federn 16 wird über die Flansche 14 auf die Ständer
12 und damit auf die obere Elektrode übertragen, so daß das Werkstück zwischen der
oberen und der unteren Elektrode unter Druck in der Schweißstellung gehalten wird.
Soll der Druck auf das Werkstück vermindert werden, so braucht nur einer der Hebel
42 nach unten gedrückt zu werden, wodurch der Stellhebel 38 ixn Uhrzeigersn ( Fig.
1 ) verschwenkt wird, so daß die Ständer 12 angehoben werden. Der Hebel 4 gleicht
d£e auf die Ständer 12 wirkenden Kräfte aus und dient ausserdem dazu, die Ständer
12 gegen den Druck der Federn 16 anzuheben.
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Wenn ein anderes Werkstück bzw. andere Werkstücke zwischen den Elektroden
angeordnet werden sollen und die Ständer
daher unter der Kraft der
Federn 16 wieder in die Spannstellung zurückkehren, werden die zu schweißenden Werkstücke
fest zwischen den Elektroden verspannt.
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Der Spanndruck kann durch Drehen der Handhabe 24 verändert werden5
so daß für leichtrs Schweißen ein geringerer Druck und flir schwererer Schweißen
ein größerer Druck erzielt werden kann.
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Die beschriebene Anordnung erlaubt eine außerordentlich einfache und
wirksame Einstellung des Druckes zwischen den Elektroden und ebenso eine einfache
Bedienung beim Entfernen der geschweißten Werkstücke von den Elektroden bzw. aus
dem Gerät. Die Verwendung von zwei Ständern gewährleistet die Bewegung der oberen
Elektrode über den gewünschten Weg, und die Stellschiene 16 sowie der Ausgleichshebel
34 stellen sicher, daß gleiche Kräfte auf die beiden Ständer wirken.
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Die Fig. 3 und 4 zeigen die obere Elektrode des elektrischen ental-Schweißgerätes.
Da die obere Elektrode an der Schiene lo befestigt ist, kann sie zum Einspannen
bzw. zum reigeben der zu schweißenden Werkstücke nach unten und oben bewegt werden.
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Die obere Elektrode besteht aus einer Einheit 46, die eine Metallbuchse
48 aufweist, welche um eine, ein Gleitlager bildende Buchse 50 drehbar ist. Die
Metallbuchse 48 ist zwischen einem Montagebügel 52 und einem Ring 54 gelagert, der
eine Einheit mit der Buchse 50 bildet. Die Buchse bzw.
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das Gleitlager 50 ist über Gewindestifte 56 mit dem Montagebügel verbunden.
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In die Metallbuchse 48 sind vier Stäbe 58, 60, 62 und 64 als Elektroden
eingesetzt, von denen jeder als die obere Elektrode beim Schweißen dienen kann.
In der dargestellten
Position befindet sich die Elektrode 62 in
Arbeitsstellung für das Zusammenwirken mit der unteren Elektrode beim Schweißen.
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In der Buchse 50 ist eine Stange 66 gleitend gelagert.
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An einem Ende der Stange sitzt ein Auslöseknopf 68 und das andere
Ende der Stange trägt einen Sockel 70, in den zwei einander diametral gegenüberliegende
Stifte 72 und 74 eingeschraubt sind. Die beiden Stifte sind in Bohrungen des Montagebügels
52 gleitend gelagert und haben verjüngte Enden 72 A bzw. 74 A. In der dem Bügel
52 zugekehrten Stirnfläche der Buchse 5o sind 4 nach innen verjüngte Ausnehmungen
50 A vorgesehen, die eine vorbestimmte Lage zu den Elektroden 58, 60, 62 und 64
haben. Die verjüngten Enden 72 A und 74 A der Stifte 72 bzw. 74 greifen in der Betriebsstellung
der Elektroden jeweils in ein Paar der Ausnehmungen 50 A ein.
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Zwischen dem Auslöseknopf 68 und dem zur Buchse 50 gehörigen Ring
54 ist eine Schraubenfeder 76 eingespannt, die den Sockel 70 und die Stifte 72 und
74 in der in Figur 3 dargestellten Lage hält, so daß die Elektrodeneinheit 46 gegen
Drehen um das Gleitlager 50 gesichert ist und die jeweilige Elektrode in ihrer auf
die untere Elektrode ausgerichteten BetSebsstellung gehalten wird.
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Soll eine andere Elektrode der Elektrodeneinheit in Betriebsstellung
gebracht werden beispielsweise die Elektrode 64, so braucht nur der Auslöseknopf
68 gegen die Kraft der Feder 76 in Richtung auf den Ring 54 gedrückt zu werden,
wodurch die Stifte 72 und 74 aus ihrer Eingriffsstellung gelangen. Die nach Art
eines Revolkerkopfes
ausgebildete Einheit 46 kann dann um die Buchse
50 gedreht werden, bis die zu verwendende Elektrode, im Beispielsfall also die Elektrode
64, ihre Betriebsstellung annähernd erreicht hat. Nach Loslassen des Knopfes 68
können danndie Stifte 70 und 74 mit ihren verjüngten Enden in die Ausnehmungen 50
A einrasten, so daß die Elektrode 64 in ihre genau definierte Betriebsstellung gelangt.
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Das Wechseln der in der Elektrodeneinheit befindlichen Elektroden
von der Reservestellung in die Betriebsstellung ist daher sehr einfach , und die
Verriegelungsvorrichtung, die durch die Stifte 72 und 74 gebildet wird, arbeitet
nach Loslassen des Knopf es 68 selbsttätig und ergibt eine feste, genaue Halterung
der Elektrodeneinheit 46.
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Im dargelegten Ausführungsbeispiel ist die Elektrodeneinheit mit 4
Elektroden versehen, die Anzahl der Elektroden kann jedoch verschieden gewählt werden,
von zwei Elektroden bis zu der maximalen Anzahl, die durch die physikalischen und
konstruktiven Gegebenheiten bedingt ist.
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Die Anordnung in dem Schweißgerät kann auch so gewählt sein, daß die
obere Elektrode feststehend ausgebildet und für die untere Elektrode eine drehbare
Elektrodeneinheit vorgesehen ist; auch können beide Elektroden als drehbare Einheiten
vorgesehen sein.
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In dem Blockschaltbild nach Figur 5 sind die beiden Elektroden, an
welche die Spannung angelegt wird, mit A und B bezeichnet.
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Die Schaltungsanordnung ist so angelegt, daß eine impulsförmige Spannung
an die Elektroden A und B angelegt wird.
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An die Eingangsklemmen 78 und 80 wird eine Wechselspannung angelegt,
die im Gleichrichter 82 gleichgerichtet wird.
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Die am Ausgang des Doppelweg-Gleichrichters - an dessen Stelle auch
ein Einweg-Gleichrichter verwendet werden kann -erhaltenen Halbwellen werden durch
einen Amplitudenbegrenzer 84 derart begrenzt, daß die in der Zeichnung dargestellten
Impulse erhalten werden. In der Schaltungsanordnung ist außerdem ein Verstärker
86 vorgesehen, so daß die Amplitude der Impulse unterschiedlich gewählt werden kann.
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Eine Steuerschaltung 88 dient zur Änderung der Impulsbreite in Abhängigkeit
von der Amplitude derart, daß die Impulsbreite mit der Impulsamplitude zunimmt.
Dadurch wird erreicht, daß bei geringer Ausgangsleistung kurze Impulse mit niedriger
Amplitude und bei hoher Ausgangsleistung lange Impulse mit hoher Amplitude vorhanden
sind.
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Es können auch zwei getrennte Steuerschaltungen für die Impulsamplitude
und die Impulsbreite vorgesehen sein, die mit einem beiden Steuerschaltungen gemeinsamen
Drehschalter eingestellt werden können. Bei einer anderen Ausführungsform ist ein
Satz von Drucktasten vorgesehen, wobei durch Drücken jeweils einer Taste die Steuerschaltungen
so eingestellt werden, daß gleichzeitig eine bestimmte Impulsamplitude und Impulsbreite
erhalten wird.
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Da die den Elektroden zugeführte Leistung von der durch die Impulse
definierten Fläche (Effektivwert) abhängt, ist infolge der erfindungsgemäßen Anordnung,
bei der die Impulsbreite und Impulonöhe durch einen einzigen Bedienungsvorgang eingestellt
wird, eine schnelle Einstellung der gewünschten Ausgangsleistung möglich, wodurch
das Gerät im Betrieb sehr anpassungsfähig ist.