DE3441013C1 - Verfahren zum elektrischen Anschweißen radialer Anschlußdrähte an je eine der metallischen Stirnflächen von Kondensatorwickeln und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens - Google Patents

Description

• Die Bahn der laufenden Drähte und der zwischen diesen eingeführten Kondensatorwickel verläuft während des Schweißvorganges vorzugsweise horizontal.
• Gegebenenfalls kann diese Bahn jedoch auch geneigt oder vertikal verlaufen. Die Abstände zwischen den parallel zueinander hintereinandergereihten Kondensatorwickeln entspricht wenigstens und vorzugsweise der Länge, welche die Anschlußdrähte jedes fertigen Kondensators haben sollen. Die nach dem Anschweißen der Drähte zu einem leiterartigen Gurt hintereinandergereiht abgeführten Kondensatoren können unmittelbar nach dem Schweißvorgang durch Durchtrennen der Drähte vereinzelt werden. Vorzugsweise werden die Kondensatoren jedoch als zusammenhängender leiterartiger Gurt dem nächsten Bearbeitungsvorgang zugeführt.
• Die Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens weist eine zwei parallele im Abstand voneinander kontinuierlich laufende Drähte liefernde Drahtliefervorrichtung, eine die Kondensatorwickel zwischen die laufenden Drähte einführende Zuführvorrichtung, eine die zwischen die Drähte eingeführten Kondensatorwickel in durch Mitnehmerteile bestimmten Abständen parallel hintereinandergereiht synchron mit den Drähten vorschiebende Vorschubeinrichtung und eine Elektrodenanordnung aus zwei beidseitig der Vorschubvorrichtung in Höhe der Drähte angeordneten Rollenelektroden auf, die mit einer der Vorschubgeschwindigkeit der Kondensatorwickel und der Drähte entsprechenden Umfangsgeschwindigkeit angetrieben sind und jeweils am Umfang für den zweipoligen Kontakt mit den Drähten in dem Rollenspalt zwischen den Rollenelektroden gestaltet sind.
• Für die Gestaltung der Rollenelektroden gibt es mehrere Möglichkeiten. Wesentlich ist, daß sie mit ihren beiden stromzuführenden Elektrodenpolen, die elektrisch gegeneinander isoliert sind, beim Hindurchlaufen der Kondensatorwickel durch den Rollenspalt zwischen den Rollenelektroden wenigstens zweitweise gleichzeitig in Kontakt mit dem jeweiligen laufenden Draht gelangen und diesen mit dem erforderlichen Anpreßdruck gegen die jeweilige Stirnfläche des Kondensatorwickels andrücken, damit dessen gleichzeitiges Anschweißen an beide laufenden Drähte erfolgt. Vorzugsweise sind die Elektrodenrollen jeweils aus zwei gegeneinander elektrisch isolierten, den zugeordneten Draht in dem Rollenspalt während des Andrückens des Drahtes gegen den Kondensatorwickel jeweils berührenden Metallscheiben aufgebaut, die zur Stromzuführung jeweils mit einem axial anliegenden Schleifkontakt in Berührung stehen.
• Hierbei können die beiden Metallscheiben einen durchgehend kreisförmigen Scheibenumfang aufweisen, so daß sie mit dem laufenden Draht nur von beiden Seiten her in Kontakt gelangen. Dadurch läßt sich eine kontinuierlich über die Stirnfläche des Wickelkörpers hin durchgehende Schweißnaht erzielen. Die Metallscheiben können jedoch am Umfang auch eine Verzahnung aufweisen, deren Zähne ebenfalls nur von der Seite her mit dem laufenden Draht in Kontakt gelangen.
• Hierdurch läßt sich eine Punktschweißnaht erzielen. Es ist jedoch auch möglich, die Zähne der Verzahnungen der beiden Metallscheiben so auszubilden, daß die Verzahnungen der Metallscheiben axial zu diesen ineinandergreifen. Hierdurch sind die Kontaktstellen zwischen den die Elektrodenpole bildenden Zähnen der Metallscheiben und dem Draht nicht quer zu diesem, sondern längs desselben im Abstand voneinander angeordnet, wodurch eine Schweißnaht aus länglichen Schweißpunkten erzielt wird.
• Insgesamt ist es daher mit der Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens problemlos möglich, die Drähte an mehreren Stellen, die über die Stirnfläche des Wickelkörpers hin verteilt angeordnet sind, mit der metallischen Stirnfläche zu verschweißen. Dies ist insbesondere für die Herstellung von Störschutzkondensatoren vorteilhaft.
• Der Axialspalt, der je nach Ausführung der Rollenelektroden an deren Umfang zwischen den beiden Metallscheiben vorhanden sein kann, kann zur Führung des Drahtes bei dessen Andrücken an die Stirnfläche des Wickelkörpers dienen. In allen Ausführungsformen der Rollenelektroden ist es jedoch auch möglich, an deren Umfang eine von beiden Polen der Rollenelektroden begrenzte Drahtführungsrille auszubilden. Diese Drahtführungsrille ist insbesondere derart ausgebildet, daß sie außer der Drahtführung auch die Tiefe bestimmt, um welche der Draht in die Drahtführungsrille eingreift, bzw. dadurch das Maß bestimmt, um welches der in die Führungsrille eingreifende Draht aus der Führungsrille vorsteht.
• Ferner wird es bevorzugt, die Rollenelektroden in der deren Achsen enthaltenden Ebene senkrecht zu der Längsrichtung der Drähte gegen die Kraft von Andrückfedern beweglich zu lagern. Hierdurch können Längenunterschiede der Kondensatorwickel ausgeglichen werden und außerdem wird von den Federn der erforderliche Schweißdruck bestimmt.
• In Vorschubrichtung hinter der Vorschubvorrichtung und daher der Schweißstelle kann ggf. eine Trennvorrichtung zum Durchtrennen des Drahtes und Vereinzeln der mit den Drähten verschweißten Kondensatoren angeordnet sein. Vorzugsweise jedoch ist in Vorschubrichtung hinter der Vorschubvorrichtung eine Aufwickelrolle für den aus den Drähten und den mit diesen verschweißten Kondensatorwickeln gebildeten leiterartigen Gurt angeordnet, so daß dieser zu einer Rolle aufgewickelt wird, in welcher die aufgegurteten Kondensatoren weiterbearbeitet werden können.
• Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen F i g. 1 die Draufsicht auf ein Rollenelektrodenpaar mit den deren Rollenspalt durchlaufenden Drähten und Kondensatorwickeln, F i g. 2 das Prinzipschema einer Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß der Erfindung in Seitenansicht und F i g. 3 bis 5 drei Ausführungsformen der Rollenelektroden in Draufsicht und in Seitenansicht.
• Gemäß F i g. 1 laufen zwei parallele Drähte 1, die an je eine der metallischen Stirnflächen von Kondensatorwickeln 2 angeschweißt werden sollen, von rechts nach links durch einen Rollenspalt zwischen zwei Rollenelektroden 4, die um Achsen drehbar angetrieben sind, welche senkrecht zu der die Drähte 1 enthaltenden Ebene ausgerichtet sind. Die Bewegungsgeschwindigkeit der laufenden Drähte 1 stimmt mit der Umfangsgeschwindigkeit der Rollenelektroden 4 überein. Im Abstand vor dem Rollenspalt werden die Kondensatorwickel 2 von einer geeigneten Zuführvorrichtung (nicht gezeigt) derart zwischen die Drähte 1 eingeführt, daß die zwischen den laufenden Drähten 1 eingeführten Kondensatorwikkel 2 parallel zueinander im Abstand voneinander hintereinandergereiht sind. Diese Abstände sind durch Mitnehmerteile 3 einer Vorschubvorrichtung, beispielsweise einer Transportkette bestimmt und entsprechen der Drahtlänge der Anschlußdrähte der fertigen Wickelkondensatoren. Von den Mitnehmerteilen 3 werden die Kondensatorwickel 2 zwischen den laufenden Drähten 1 mit deren Geschwindigkeit in den Rollenspalt zwischen den Rollenelektroden 4 bewegt. Beim Durchgang durch den Rollenspalt werden die Drähte 1 von den Rollenelektroden 4 gegen die zugeordnete Stirnfläche des den Rollenspalt soeben passierenden Kondensatorwickels 2 angedrückt. Gleichzeitig werden die Drähte 1 mittels der Rollenelektroden 4 durch Widerstandserwärmung auf Schweiß temperatur erwärmt und dadurch mit der metallischen Stirnfläche der Kondensatorwickel 2, gegen welche der jeweilige Draht angedrückt ist, verschweißt.
• Zur Stromzuführung zu den beiden Elektrodenpolen der Rollenelektroden stehen diese mit Schleifkontakten 7 in Kontaktberührung.
• Nach dem Passieren des Rollenspaltes zwischen den Rollenelektroden 4 sind daher die Drähte 1 und die zwischen ihnen angeordneten Kondensatorwickel 2 zu einem leiterartigen Gurt 15 verschweißt, in welchem die Kondensatorwickel der Weiterverarbeitung zugeführt werden können.
• Entsprechend Fig.2 werden die Drähte 1 von den Rollen einer Drahtliefervorrichtung 8 abgezogen und über eine Umlenkrolle 18 in den Rollenspalt zwischen den Rollenelektroden 4 zugeführt, aus welchem der Gurt 15 aus den Kondensatorwickeln 2 und den mit diesen verschweißten Drähten 1 über eine weitere Umlenkrolle 17 einer Aufwickelrolle 14 zugeführt wird, mit welcher der Gurt 15 aufgewickelt wird. Eine Vorschubvorrichtung 13, von welcher die Kondensatorwickel 2 synchron mit den Drähten 1 durch den Rollenspalt zwischen den Rollenelektroden 4 vorgeschoben werden, ist nach F i g. 2 als endlose Transportkette mit den in gleichen Abständen nach außen abstehenden Mitnehmerteilen 3 ausgebildet. Die Kondensatorwickel 2 werden an der vorderen Laufrolle der Vorschubvorrichtung 13 an einer Stelle 16 unter den laufenden Drähten 1 nacheinander zwischen die Mitnehmerteile 3 eingeführt, von denen die eingeführten Kondensatorwickel 2 in den Zwischenraum zwischen den Drähten 1 angehoben und dann mit diesen weiterbewegt werden. Die Rollenelektroden 4 sind auf vertikalen Achsen gelagert und bestehen jeweils aus zwei Metallscheiben 5, 6, die innerhalb der Rollenelektroden 4 elektrisch gegeneinander isoliert sind und von denen die auf unterschiedlichem Potential liegenden Elektrodenpole zur Zuführung des Schweißstromes an die Drähte 1 gebildet werden. Am Umfang der Rollenelektroden 4 ist zwischen den Metallscheiben 5, 6 eine Drahtführungsrille 12 ausgebildet, in welche der jeweilige Draht in dem Rollenspalt zwischen den Rollenelektroden 4 eingreift, so daß er für die elektrische Widerstandserwärmung mit beiden Metallscheiben 5,6 in Berührung steht.
• Bei der Ausführungsform aus F i g. 3 weisen die Metallscheiben 5,6 der Rollenelektrode 4 am Scheibenumfang jeweils eine Verzahnung 9 auf, wobei die Zähne der Metallscheiben 5,6 einander axial zur Rollenelektrode 4 deckungsgleich gegenüberstehen. Durch diese Ausbildung werden die im Rollenspalt zwischen den Rollenelektroden 4 in die Drahtführungsrille 2 eingreifenden Drähte an mehreren Schweißpunkten mit der zugeordneten metallischen Stirnfläche der Kondensatorwickel verschweißt.
• Bei der Rollenelektrode 4 aus F i g. 4 weisen die Metallscheiben 5 und 6 am Umfang ebenfalls eine Verzahnung 10,11 auf, die jedoch sowohl als Radialverzahnung als auch als Axialverzahnung ausgebildet ist. Die Zähne der Verzahnung 11 der einen Metallscheibe 5 sind gegen die Zähne der Verzahnung 10 der anderen Metall- scheibe 6 am Umfang der Rollenelektrode 4 derart gegeneinander versetzt, daß die Zähne der Verzahnung 10 berührungsfrei in die Lücken zwischen den Zähnen der Verzahnung 11 eingreifen. Mit derartigen Rollenelektroden 4 werden die Drähte entlang von in Drahtlängsrichtung länglichen Schweißpunkten mit der Stirnfläche der Kondensatorwickel verschweißt.
• Die Ausführungsform der Rollenelektrode 4 aus F i g. 5 entspricht derjenigen aus Fig. 3 mit der Ausnahme, daß nach F i g. 5 eine Verzahnung am Umfang der Metallscheiben 5, 6 nicht vorgesehen ist. Mit einer derartigen Rollenelektrode 4 werden die Drähte mit den metallischen Stirnflächen der Kondensatorwickel über eine die Stirnflächen diagonal durchlaufende Schweißlinie hin verschweißt.

Claims (8)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum elektrischen Anschweißen radialer Anschlußdrähte an je eine der metallischen Stirnflächen von Kondensatorwickeln, bei welchem die Anschlußdrähte von Schweißelektroden gegen die Stirnflächen der Kondensatorwickel angedrückt, durch Widerstandserwärmung auf Schweißtemperatur erwärmt und mit den Stirnflächen verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorwickel parallel im Abstand voneinander hintereinandergereiht zwischen zwei parallele, kontinuierlich laufende Drähte eingeführt und mit diesen durch einen Rollenspalt zwischen zwei kontinuierlich umlaufenden Rollenelektroden hindurchgeführt werden, mit welchen die Drähte in dem Rollenspalt zweipolig in Berührung gebracht werden.
2. 2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zwei im Abstand voneinander kontinuierlich laufende Drähte (1) liefernde Drahtliefervorrichtung (8), eine die Kondensatorwickel (2) zwischen die laufenden Drähte (1) einführende Zuführvorrichtung, eine die zwischen die Drähte (1) eingeführten Kondensatorwickel (2) in durch Mitnehmerteile (3) bestimmten Abständen parallel hintereinandergereiht synchron mit den Drähten (1) vorschiebende Vorschubeinrichtung (13) und eine Elektrodenanordnung aus zwei beidseitig der Vorschubvorrichtung in Höhe der Drähte (1) angeordneten Rollenelektroden (4), die mit einer der Vorschubgeschwindigkeit der Kondensatorwickel (2) und der Drähte (1) entsprechenden Umfangsgeschwindigkeit angetrieben und jeweils am Umfang für den zweipoligen Kontakt mit den Drähten (1) in dem Rollenspalt zwischen den Rollenelektroden (4) gestaltet sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenelektroden (4) jeweils aus zwei gegeneinander elektrisch isolierten, jeweils den zugeordneten Draht (1) in dem Rollenspalt während des Andrückens des Drahtes (1) gegen den Kondensatorwickel (2) berührenden Metallscheiben (5, 6) bestehen, die zur Stromführung jeweils mit einem axial anliegenden Schleifkontakt (7) in Berührung stehen.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallscheiben (5, 6) am Umfang eine Verzahnung (9,10,11) aufweisen.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnungen (10, 11) der Metallscheiben (5,6) axial zu diesen ineinandergreifen.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang der Rollenelektroden (4) eine von beiden Polen (Metallscheiben 5, 6) begrenzte Drahtführungsrille (12) ausgebildet ist.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenelektroden (4) jeweils senkrecht zu den Drähten (1) federnd nachgiebig gelagert sind.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Vorschubrichtung hinter der Vorschubvorrichtung (13) eine Aufwickelrolle (14) für den aus den Drähten (1) und den mit diesen verschweißten Kondensatorwickeln (2) gebildeten Gurt (15) angeordnet ist Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrischen Anschweißen radialer Anschlußdrähte an je eine der metallischen Stirnflächen der Kondensatorwickeln, wobei die Anschlußdrähte von Schweißelektroden gegen die Stirnflächen der Kondensatorwickel angedrückt, durch Widerstandserwärmung auf Schweißtemperatur erwärmt und mit den Stirnflächen verschweißt werden, und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

   In herkömmlichen Verfahren werden die vorgeschnittenen Anschlußdrähte von Taktelektroden gegen die beiden Stirnflächen der Kondensatorwickel gedrückt, so daß die Anschlußdrähte radial zu den Kondensatorwickeln ausgerichtet sind, und mit Widerstandserwärmung mit den Stirnflächen der Kondensatorwickel verschweißt. Die Stirnflächen der Kondensatorwickel können dadurch metallisch ausgebildet sein, daß sie schoopiert sind, d. i. mit einem Metallbelag versehen sind, der mit der zugeordneten Metallfolie des Wickels elektrisch verbunden ist, oder daß die Metallfolien des Kondensatorwickels jeweils über dessen eine bzw. andere Stirnfläche vorstehen. Ein derartiges Taktschweißen ist jedoch nicht nur hinsichtlich der dafür erforderlichen Zuführ- und Führungsvorrichtungen für die Anschlußdrähte und Kondensatorwickel aufwendig, sondern auch hinsichtlich der Produktionsleistung nachteilig.

   Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anschweißen radialer Anschlußdrähte derart zu gestalten, daß die Produktionsleistung wesentlich gesteigert ist und der Herstellungsaufwand verringert ist.

   Dies wird bei dem Verfahren der eingangs erwähnten Art gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Kondensatorwickel parallel im Abstand voneinander hintereinandergereiht zwischen zwei parallele, kontinuierlich laufende Drähte eingeführt und mit diesen durch den Rollenspalt zwischen zwei kontinuierlich umlaufenden Rollenelektroden hindurchgeführt werden, mit welchen die Drähte in dem Rollenspalt zweipolig in Berührung gebracht werden.

   Damit wird erreicht, daß das Anschweißen der Anschlußdrähte an die Wickelkörper kontinuierlich erfolgt, wodurch im Vergleich mit dem eingangs erwähnten Taktschweißverfahren die Produktionsleistung um ein Mehrfaches gesteigert werden kann. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine wenigstens vierfach höhere Produktionsleistung als beim Taktschweißen erzielbar. Außerdem entfallen bei dem kontinuierlichen Schweißverfahren gemäß der Erfindung alle Probleme, die hinsichtlich Steuerung und Konstruktion mit dem Taktschweißen verbunden sind. Das Verfahren gemäß der Erfindung führt daher zu einer einfach aufgebauten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die erforderliche Synchronisierung der Bewegungen der laufenden Drähte, der zwischen diese eingeführten Kondensatorwickel und der umlaufenden Rollenelektroden läßt sich dadurch, daß diese Bewegungen kontinuierlich konstant bleiben, weitestgehend problemlos erreichen.

   Der Abstand der umlaufenden Drähte voneinander kann wenigstens an der Einführstelle, wo die Kondensatorwickel zwischen die Drähte eingeführt werden, etwas größer als die Axiallänge der Kondensatorwickel sein, um deren Einführen zu begünstigen. Durch Führungsrollen oder dgl. kann erreicht werden, daß die Drähte im Abstand hinter der Einführungsstelle gegen die Stirnflächen der Kondensatorwickel angelegt werden.