DE402638C - Einrichtung zum elektrischen Anschweissen von Metallstiften u. dgl. an Metallkoerper - Google Patents

Description

402688

Gegenstand der Erfindung ist eine weitere Ausbildung der Einrichtung zum elektrischen Anschweißen von Metallstiften u. dgl. an Metallkörper nach Patent 36472g. Bei dieser Einrichtung wird der Stift nach Schließen des Stromkreises durch selbsttätige Mittel von dem Körper hinwegbewegt und nach Verlauf einer selbsttätig bestimmten Zeit, während welcher der dadurch gebildete Lichtbogen aufrechterhalten wird, gegen den Körper zurückbewegt und mit seinem durch den Lichtbogen geschmolzenen Ende an die ebenfalls geschmolzene Stelle des Körpers angedrückt.

Die wirksamsten Mittel zur Hinwegbewegung des Stiftes von dem Körper sind elektrische.

Zur Rückbewegung des Stiftes gegen den Körper sind aber elektrische Mittel in vielen Fällen nicht gut verwendbar, weil sie diese Bewegung zu heftig und plötzlich bewirken, und zwar mit zunehmender Kraft und Geschwindigkeit, so daß der Stift zu stark auf den Körper stößt. Federn haben den gleichen Nachteil, wenn auch in etwas geringerem Maße. Beim Schweißen gewisser Metalle, z. B. von Stahl auf Stahl, müssen aber die Schweißflächen möglichst stoßfrei und doch sehr kräftig aneinandergedrückt werden.

Gemäß der Erfindung wird deshalb nur die Hinwegbewegung des Stiftes von dem Körper durch ein elektrisches Mittel, die Rückbewegung dagegen durch Druckluft oder ein flüssigesDruckmittel bewirkt. Hierbei läßt sich durch geeignete Regelung des Druckmittelein- und -austrittes in und aus dem Zylinder die Bewegung so dämpfen, daß das Aufsetzen des Stiftes auf den Körper ohne Stoß erfolgt; außerdem kann auch der Druck, unter dem dann die Schweißung stattfindet, beliebig geregelt werden.

Vorteilhafterweise werden bei Verwendung eines Solenoids zur Hinwegbewegung des Stiftes von dem Körper dieses Solenoid und der Druckmittelzylinder zur Rückbewegung hintereinander angeordnet und ihr Kern und Kolben Schaltungs-

unmittelbar miteinander gekuppelt. Ebenso \ ist es auch bei Verwendung eines Solenoids zur Steuerung des den Druckmittelein- und -aus- \ tritt in und aus dem Zylinder regelnden Ventils vorteilhaft, dieses Ventil und das Solenoid hintereinander anzuordnen und d.en Ventilkolben mit dem Solenoidkern unmittelbar zu kuppeln.

Auf den Zeichnungen ist ein Ausführungs- ^₀ beispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigen Abb. 1 die Vorrichtung zur Bewegung des Stiftes und zur Bildung des Lichtbogens im senkrechten Schnitt, Abb. 2 die selbsttätige Vorrichtung zui Regelung der Dauer der Aufrechterhaltung des Lichtbogens in Seitenansicht und Abb. 3 einen plan.

Die Stiftbewegungsvorrichtung (Abb. 1) besteht aus einem Solenoid und einem Druckmittelzylinder. Das Solenoid besteht aiis der Spule i. der Hülse 2, den Deckeln 3 und 4, der Hülse 5, dem Mantel 6 und den die Deckel miteinander verbindenden Bolzen 7 mit den Abstandsrohren 8. Tn dem gleichachsig über dem sg Solenoid angeordneten Zylinder 9 ist ein Kolben 10 beweglich, dessen Stange 11 durch den oberen Solenoiddeckel 3 hindurchragt und den Solenoidkern 12 trägt, an dessen unterem Ende das Klemmfutter 13 für den Stift angebracht ist. Die Kolbenstange 11 ist ebenso wie die Hülse 5 aus nicht magnetischem Stoff gefertigt.

In dem den Zylinder 9 oben abschließenden Boden sitzt eine Büchse 14 vmd in dieser ein Schraubstöpsel 15. Zwischen der Büchse 14 und den Muttern, mittels deren der Kolben 10 auf der Stange 11 befestigt ist, sitzt ferner eine deren oberes Ende umgebende Schraubenfeder 15, die den Zweck hat, den Kolben zwecks Erzielung einer guten Berührung zwischen dem Stift und der Platte, an die er angeschw ißt werden soll, niederzuhalten, bevor das Solenoid zur Wirkung kommt.
Der Solenoidkern 12 ist auf das untere Ende

"} Früheres Zusatzpatent 390447.

der Kolbenstange ii aufgeschraubt und zwecks Vermeidung seiner Drehung mit Längsnuten 19 versehen, in die Nasen einer am unteren Solenoiddeckel 4 befestigten Führungsplatte 20 eingreifen. Am unteren Kernende ist eine Scheibe

21 angebracht, die aus einer oberen Platte von Stahl und einer unteren Platte von Messing zusammengesetzt ist, und an der mittels Schrauben

22 Leiter 23 zur Verbindung mit den Bolzen 7 ίο befestigt sind. Diese Einrichtung hat den Zweck, den Lichtbogen vor magnetischen Einflüssen des Solenoids zu schützen und den Schweißstrom unter Umgehung des Kernes 12 auf den Stift überzuleiten.

Das Gehäuse 26 des Ventils zur Regelung des Druckmitteleintritts in den Zylinder 9 ist seitlich an den Zylinder angegossen und mit ihm durch einen Kanal 27 verbunden. In dem zylindrischen Gehäuse 26 befindet sich ein doppeltes Kolbenventil 28, dessen Stange 29 durch den Gehäusedeckel 30 nach oben herausragt. Der letztere besteht mit dem unteren Deckel des Gehäuses eines das Ventil 28 bewegenden Solenoids 31 aus einem Stück. Die Wicklung dieses Solenoids befindet sich auf einer Spule 33, in der eine Hülse 33 aus nicht magnetischem Stoff steckt. In dieser sitzt zwischen dem oberen Deckel 35 und dem Solenoidkern 36 eine Schraubenfeder 37, die bestrebt ist, den Kern samt dem Ventil 28, auf dessen Stange 29 er aufgeschraubt ist, in der gezeichneten Lage zu halten. Das Gehäuse 26 besitzt eine Lufteinlaßöffnung 38, an welche die Luftleitung angeschlossen werden kann, ferner eine untere Öffnung 39 für den Austritt der vom Zylinder 9 kommenden Luft und eine obere Öffnung 40 zur Verbindung mit der Außenluft.

Die selbsttätige Regelungsvorrichtung (Abb. 2) besteht aus einer Welle 50, auf der vier Daumen 49, 59, 63 und 66 sitzen, und die von einem Federmotor 70 mit einem Regler angetrieben, gewöhnlich aber durch eine von einem Solenoid 47 bewegte Bremse angehalten wird. Der Solenoidkern ist mit einem Hebel 72 verbunden, der einen Bremsklotz 73 trägt, welcher an die j Scheibe 74 des Reglers angedrückt wird. |

Der evolutenförmige Daumen 59 (s. auch Abb. 3) liegt im gleichen Stromkreis wie die Spule 57 des Hauptregulierschalters und arbeitet mit einem isolierten, senkrecht verstellbaren und mit einem Gewicht belasteten Kontaktstift

58 zusammen. Die Einstellung dieses Stiftes zwecks Regelung der Lichtbogendauer wird mittels eines weiteren Daumens 67 bewirkt, der die Verschiebung des Stiftes gegen den Daumen

59 begrenzt. Der-Daumen 57 sitzt auf einer Welle 68, auf deren äußerem Ende ein Ziffer- j blatt 69 befestigt ist, das leicht von Hand gedreht und in beliebiger Stellung gesichert werden kann, derart, daß diejenige seiner Ziffern, die einem am Gehäuse der Vorrichtung befestigten Zeiger gegenüberliegt, die Zeitdauer anzeigt, während welcher der Lichtbogen bei dieser Einstellung aufrechterhalten wird.

Wie aus dem Schaltplan nach Abb. 3 ersiehtlieh ist, geht der Haupt- oder Schweißstromkreis vom positiven Pol durch eine elektromagnetisch bewegte Kontaktvorrichtung 42, eine Reaktionsspule 43, einen Regulierwiderstand 44, den Stift 45 und die Platte 46. Vom positiven Pol der Kontaktvorrichtung 42 gehen zwei parallele Stromkreise aus. Der eine derselben dient zur Betätigung des Bremssolenoids 47 der selbsttätigen Regelungsvorrichtung und geht dann durch die mit dem Daumen 49 in Berührung stehende Schleifbürste 48, die am Gestell der Vorrichtung sitzende Klemme 51 und eine Sicherung 52 nach einem negativen Pol. Der Daumen 49 ist so ausgeschnitten, daß nach einer Umdrehung der Welle 50 der Stromkreis des Solenoids 47 unterbrochen und dadurch die Vorrichtung außer Tätigkeit gesetzt wird.

Zum Anlassen der Vorrichtung dient ein Druckknopfschalter 53, dessen Drähte zusammen mit denjenigen des Lichtbogenbildungssolenoids 6 und des Ventilsolenoids 31 ein Kabel bilden, das einen Stecker 54 trägt, der beim Einstecken in die zugehörigen Kontakthülsen 55 den einen Draht des Schalters 53 mit der Bürste 48 und den anderen mit einer am Gestell der Regelungsvorrichtung sitzenden Klemme 56 und dadurch mit dem negativen Pol verbindet.

Der andere der erwähnten zwei parallelen Stromkreise geht durch das Solenoid 57 der Kontaktvorrichtung 42 und von da nach dem verstellbaren Kontaktstift 58, der bei der Drehung der Welle 50 in einem gegebenen Augenblick mit dem daraufsitzenden Daumen 59 in Berührung kommt und dadurch den Schluß des Haupt- oder Schweißstromkreises durch die Kontaktvorrichtung 42 verursacht. Dieser zweite Regulierstromkreis wird ebenso wie der erste über die Klemme 51 nach dem negativen Leiter vervollständigt.

Ein von der Kontaktvorrichtung 42 bewegter Hilfsschalter 60 dient zum Schließen des Stromkreises durch das Lichtbogenbildungssolenoid 6 über den induktionsfreien Widerstand 61, die vierte und die dritte Kontakthülse 55 und die Klemmen 56 und 51 nach dem negativen Leiter. Vom Widerstand 61 ist ein Stromkreis nach der Schleifbürste 62 abgezweigt, die bei der Drehung der Welle 50 in einem gegebenen Augenblick mit dem Daumen 63 in Berührung kommt und dadurch das Solenoid 6 in Neben-Schluß legt, wenn es enterregt werden soll. Der Stromkreis des Ventilsolenoids 31 geht über die erste Kontakthülse 55 und einen induktionsfreien Widerstand 64 nach der Schleifbürste 65, die in einem gegebenen Augenblick mit dem Daumen 66 in Berührung kommt.

Gewünschtenfalls kann das Lichtbogenbil-

dungssolenoid 6 beständig erregt bleiben, aber seine Kraft durch die des Kolbens io überwunden werden, wenn der Stift gegen die Platte zurück bewegt werden soll. Die elektrischen Verbindungen sind dann die gleichen wie die in Abb. 3 dargestellten, nur mit dem Unterschied, daß kein Nebenschluß für das Solenoid 6 vorgesehen ist. Hingegen können Mittel zum Kurzschließen der Reaktionsspule 43 vorgesehen sein.

Die Arbeitsweise ist folgende:
Nachdem die Stiftbewegungsvorrichtung in der richtigen Stellung des Stiftes gegenüber der Platte festgelegt ist und die nötigen Einstel-

lungen zur Regelung des Stromes und zur Bestimmung der Lichtbogendauer und -länge vorgenommen sind, wird die selbsttätige Regelungsvorrichtung mittels des Druckknopfschalters 53 in Gang gesetzt. Während der Drehung der

Welle 50 finden nun folgende Arbeitsvorgänge statt:

1. Der Stromkreis des die Kontaktvorrichtung 42 bewegenden Solenoids 57 wird durch den Stift 58 und den Daumen 59 geschlossen, was zur Folge hat, daß diese Vorrichtung den Hauptstromkreis durch den Stift 45 und die Platte 46 schließt.

2. Die Kontaktvorrichtung 42 bewegt zugleich den Hilfsschalter 60, so daß dieser sowohl

den Stromkreis des Stif tbewegungssolenoids 6 schließt, als auch denjenigen desVentilsolenoids 31 zum Schluß durch den Daumen 63 vorbereitet. Infolgedessen bewegt das Solenoid 6 den Stift 45 von der Platte 46 hinweg, wobei der Lichtbogen gebildet wird.

3. Das Solenoid 6 wird nach Ablauf der eingestellten Lichtbogendauer infolge Kurz- oder Nebenschlusses durch den Daumen 63 und die Bürste 62 enterregt.

4. Gleichzeitig wird das Solenoid 31 erregt, so daß es das Ventil 28 hebt; dieses läßt dann Druckluft in den Zylinder 9 einströmen, wodurch der Kolben 10 niederbewegt und so das geschmolzene Ende des Stiftes 45 an die geschmolzene Stelle der Platte 46 angedrückt wird.

5. Der Stromkreis des Solenoids 57 wird durch 58 und 59 geöffnet; infolgedessen öffnet auch die Vorrichtung 42 den Hauptstromkreis durch den Stift und die Platte sowie die parallelen Stromkreise des Solenoids 6 durch den Widerstand 61 und die Kurzschlußvorrichtung 62, 63 und des Solenoids 31, so daß das Ventil 28 unter der Einwirkung der Feder 37 den Luftzutritt zum Zylinder 9 absperrt.

6. Der Kurzschlußdaumen 63 kommt außer Berührung mit der Bürste 62, wodurch der Kurzschluß des Solenoids 6 aufgehoben wird.

7. Der Stromkreis des Solenoids 31 wird ferner auch dadurch geöffnet, daß der Daumen 66 außer Berührung mit der Bürste 65 kommt.

8. Schließlich wird dadurch, daß der Ausschnitt des Daumens 49 der Bürste 48 gegenübertritt, auch der Stromkreis des Bremssolenoids 47 geöffnet, so daß die Bremse 73, 74 die Regelungsvorrichtung nach einer vollständigen Umdrehung der Welle 58, also in der Anfangsstellung anhält.

Die Stiftbewegungsvorrichtung wird hierauf von dem an der Platte angeschweißten Stift gelöst und abgehoben.

Claims (5)

Patent-An Sprüche:

1. Einrichtung zum elektrischen Anschweißen von Metallstiften u. dgl. an Metallkörper nach Patent 364729, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinwegbewegung des Stiftes von dem Körper zwecks Bildung des Lichtbogens durch ein elektrisches Mittel und die Rückbewegung des Stiftes gegen den Körper zwecks Anschweißens an denselben durch Druckluft oder ein anderes Druckmittel bewirkt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Bewegung des Stiftes aus einem Solenoid und einem Druckmittelzylinder besteht, die hintereinander liegen und deren Kern und Kolben unmittelbar miteinander gekuppelt sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, bei der das den Druckmittelein- und -austritt in und aus dem Zylinder regelnde Ventil durch ein Solenoid gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Ventil und dieses .Solenoid hintereinander angeordnet und ihr Kolben und Kern unmittelbar miteinander gekuppelt sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis des das Druckmittelein- und -auslaßventil steuernden Solenoids durch mit Kontaktstiften oder -bürsten zusammenwirkende Daumen geschlossen wird, die ebenso wie die Daumen, die den Stromkreis des den Stifthalter bewegenden Solenoids schließen, durch eine, und zwar zweckmäßig dieselbe elektrisch gesteuerte oder elektrisch wirkende Vorrichtung in Drehung gesetzt werden.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen oder mehrere besondere Regulierdaumen, mit Hilfe deren je ein Kontaktstift gegenüber seinem mit ihm elektrisch zusammen wirkenden Daumen verstellt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.