DE404596C

DE404596C - Elektrischer Widerstandsschweissapparat mit Vorrichtung zur Einstellung der Schweissdauer

Info

Publication number: DE404596C
Application number: DEM75025D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1924-10-20

Description

Die Erfindung erstreckt sich auf solche elektrischen Widerstandsschweißapparate, die mit einer \"orrichtung zur Einstellung der Schweißdauer versehen sind. Bei den bekannten Apparaten dieser Art werden die zu schweißenden Teile zunächst zusammengepreßt und alsdann ein Strom durch sie hindurchgeschickt, dessen Dauer durch eine von dem Strom selbst gesteuerte Vorrichtung bestimmt wird. Diesen Apparaten gegenüber weist der Apparat nach der Erfindung den Vorteil auf, daß die Dauer der Schweißzeit von der Stärke des Schweißstromes abhängig ist, was durch eine entsprechende Anordnung der Ein-Stellvorrichtung zu dem Schweißapparat erzielt wird. Eine solche Einrichtung ergibt eine hohe \*erläßlichkeit und eine vorbestimmte Zeitdauer innerhalb ¹J^ Sekunde.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist der Geao genstand der Erfindung beispielsweise in einer Ausführungsart dargestellt.

In der Zeichnung sind zwei Stangen A und B dargestellt, deren Enden zusammengeschweißt werden sollen. Die Stange B wird in einer Schraubenklammer C fehalten, die unbeweglich auf einer Platte D aus isolierendem Material angeordnet ist. Diese Platte ruht auf einer Unterlage E und ist mit dieser durch einen isolierten Schraubbolzen F verbunden. Die Stange A wird in gleicher Weise in einer Schraubenklaanmer G gehalten, die auf der Platte D verschiebbar ruht und an der ein vorspringender Arm H vorgesehen ist.

Zwischen diesem Arm H und dem senkrechten Arm eines bei / gelagerten Winkelhebels I ist eine Schraubenfeder K eingeordnet. Der andere Arm des Hebels greift mit einem Stift in einen Schlitz des bei M gelagerten und mit einem Gewicht N belasteten Hilfshebels L ein. Das Gewicht besteht aus einzelnen Scheiben a, so daß seine Zugwirkung nach Belieben geändert werden kann und dient dazu, mittels der Hebel die Schraubenklammer G gegen die Klammer C zu treiben und damit das Ende der Stange A unter konstantem Druck gegen das Ende der Stange B zu pressen. Dieser Druck wird durch die Feder K ein elastischer. Mit den beiden Schraubenklammern C und G sind die PoI-enden .der Sekundärwicklung 1 eines Transformators 2 verbunden.

, Die nicht weiter dargestellte Quelle des Scbweißstromes ist durch den Schalter 3 mit den Klemmen 4 und 5 verbunden. Die ! Klemme 5 steht mit einer Bürste 6 in Ver- ' bindung, die gegen einen Kontakt 7 auf dem Umfange eines rotierenden Zylinders 8 aus isolierender Masse anliegt. Die Klemme 4 ist durch die Primärspule 9 des Transformators mit einer Bürste 10 verbunden, die gegen einen Kontakt 11 auf dem Umfange des Zylinders 8 anliegt. Die Kontakte 7 und 11 sind durch eine Schiene 12 miteinander verbunden. Der Zylinder 8 trägt ein Zahnrad 13, das in eine Schnecke 14 auf der Welle eines Motors 15 eingreift, der mit den Bürsten 6 und 10 parallel geschaltet ist. Anstatt die Klemme 4 mit dem Ende der Primärspule 9 zu verbinden, kann man sie auch an einen Schalter 16 mit mehreren Kontakten 17 anschalten, die mit aufeinanderfolgenden Windungen der Primärspule verbunden sind, so daß durch Einstellung des Schalters 16 nach Belieben eine oder mehrere Windungen ausgeschaltet werden können. Das \^Terhältnis der primären und sekundären Leiter in dem Transformator muß ein solches sein, daß die Stärke des an der Sekundären abgegebenen Stromes erhöht wird.

Die Arbeitsweise ist folgende: Die beiden Stücke A und B werden in die Schraubklemmen G und C eingespannt und das Gewicht N so geregelt, daß das Ende des Metallstücks A gegen das Ende des Stückes B mit einem bestimmten vorausbemessenen Druck anliegt. Die Stromstärke ist zunächst durch gehörige Bemessung der primären und sekundären Spulen 9 und 1 geregelt und wird dann feiner mittels des Schalthebels 16 nachgestellt, durch den eine oder mehrere Windungen der Pri- g₀ märspule ein- oder ausgeschaltet werden können. Der Motor 15 wird nunmehr durch Schließen des Schalters 3 angelassen, um den Zylinder in kreisende Bewegung zu setzen. Wenn die Kontaktplatten 7 und 11 auf dem Zylinder die Bürsten 6 und 10 berühren, so wird der Stromkreis durch die die Platten verbindende Stange 12 geschlossen und es

geht «in Strom von bestimmter Stärke durch die Stücke oder Stangen A und B und zu der Schweißstelle. Durch den Strom wird das Metall an der Verbindungsstelle der Stangen A und B erweicht, und eine Schweißung findet unter dem Druck wie beschrieben statt. Am Ende jeder Schweißung wird der Schalter 3 geöffnet und die Scheibe 8 von Hand in ihre Ausgangslage zurückgebracht. Wenn

ίο dann eine neue Schweißung stattfinden soll, so ist es nur nötig, den Schalter 3 zu schließen, worauf die Schweißung beginnt und der Motor 15 die Scheibe 8 dreht, bis der Stromkreis schließlich unterbrochen wird.

Damit die Dauer der Schweißzeit von der Stärke des Schweißstromes abhängig wird, kann der Motor 15 differential gewickelt sein, in welchem Fall die Geschwindigkeit umgekehrt proportional der Spannung wird. Die an dem Schalter 3 vorhandene Spannung verändert sich mit der durch die Schweißung erforderlich werdenden Belastung. Je größer der Strom für die Schweißung ist, desto geringer wird die Spannung durch den Motor und desto höher die Geschwindigkeit desselben und infolgedessen desto kürzer die Dauer der Schweißzeit.

Dasselbe Ergebnis kann in anderer Weise erzielt werden, was z. B. durch Einfügung eines Stromumformers in den Schweißstromkreis, dessen Sekundärwicklung nach dem Motor führt, der ein einfacher Serienmotor sein kann, geschehen kann. Bei Einschaltung eines solchen Stromumformers in den Schweißstromkreis wird ein Anwachsen des Stromes beim Schweißen ein Anwachsen des durch den Motor gehenden Stromes zur Folge haben, was wieder ein Anwachsen der Geschwindigkeit und damit eine Kürzung der Dauer der Schweißzeit nach sich zieht.

Der Schlußzustand und damit die Dauer des Schweißstromes hält so lange an, bis bei der Drehung des Zylinders der Stromkreis an den Bürsten unterbrochen wird. Die Drehperiode des Zylinders kann dadurch bestimmt werden, daß man die Geschwindigkeit des Motors 15 ändert; auf diese Weise läßt sich die Dauer des Schweißstromes feststellen.
Man kann also mit dieser Vorrichtung:

go ι. den mechanischen Druck an der Schweißstelle bestimmen,

2. die Stärke des Schweißstromes bestimmen und

3. die Dauer dieses Stromes bestimmen, und zwar kann man jedem dieser drei Faktoren von Anfang an einen bestimmten Wert ι geben, der durch die Größe der Kontaktflächen der beiden zusammenzuschweißenden Körper bedingt wird.

Die Regelung des Zeitfaktors ist hier von besonderer Bedeutung, da es vorteilhaft ist, einen sehr starken Schweißstrom für eine nur kurze Zeitperiode zu benutzen. Diese Periode mag unter Umständen nur einen Teil einer Sekunde betragen, es ist daher praktisch unmöglich, sie durch eine von Hand zu bedienende Schaltvorrichtung zu regeln. Wird die Periode oder der Zeitraum zu kurz gewählt, so ergibt das eine unvollkommene Schweißung, dauert sie zu lange, so kann die Schweißstelle verbrannt und dadurch unvollkommen gemacht werden, abgesehen davon, daß dabei auch Energie verlorengeht. Mit einer selbsttätigen Regelung des Zeitfaktors, wie sie oben beschrieben ist, läßt sich dagegen der Zeitraum mit voller Genauigkeit einstellen.

Anstatt die Dauer des Schweiß stromes durch Änderung der Geschwindigkeit des Motors zu regeln, wobei die Kontaktplatten 7, 11 in einem unveränderlichen Abstand vonein- s₀ ander eingestellt sind, kann sich das auch durch Änderung des Abstandes zwischen den Kontaktplatten des Zylinders 8 herbeiführen, so daß der Strom für eine größere oder kürzere Zeitdauer in Wirkung bleibt, wobei die Geschwindigkeit des Motors dann konstant ist. Man kann aber auch beides, nämlich die Geschwindigkeit des Motors als auch den Abstand der Kontaktplatten voneinander, ändern.

Solange der Widerstand, den der Strom _go bei den Schweißelektroden findet, konstant bleibt, wind die Dauer des Stromes durch die beschriebene Einrichtung geregelt und bleibt entsprechend konstant. Wenn aber aus irgendeiner Ursache, wie z. B. Oxydbildung auf den Schweißflächen, der Widerstand wächst, so sinkt die Stärke des Schweißstromes, und da ■dieser Strom auch den Motor in Tätigkeit setzt, so sinkt ebenfalls die Motorgeschwindigkeit. Es wird also die Dauer des Stromes auf diese Weise selbsttätig in dem Maße erhöht, der dem an den Schweißelektroden auftretenden Widerstände proportional ist.

Claims

Pate nt-An SPRU ch:

Elektrischer Widerstandsschweißapparat mit Vorrichtung zur Einstellung der Schweißdauer, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung der Einstellvorrichtung zu dem Schweißapparat, daß die Dauer der Schweißzeit von der Stärke des Schweißstromes abhängig ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen