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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Schweißstation,
die zu einer Verwendung für
die Verbindung eines Drahtes mit einem Anschluss in einem Herstellungsverfahren
für eine
elektrische oder elektronische Vorrichtung, wie etwa ein elektromagnetisches Relais
oder dgl., geeignet ist.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Gemäß einem herkömmlichen
Verbindungsverfahren für
Wicklungsdraht und Anschluss bei der Herstellung eines Elektromagneten
für ein
Relais mit kleinen Abmessungen wird das eine Ende des um einen Spulenkörper gelegten
Wicklungsdrahts um einen Wickelanschluss, der von einem Flansch
des Spulenkörpers
abragt, für
ein Befestigen durch Löten gewickelt.
Das Löten
erfolgt durch Eintauchen des mit dem Spulendraht bewickelten Wickelanschlusses in
Schmelzlot. Der herkömmliche
Wickelanschluss weist einen einfachen stabförmigen Vorsprung auf. Da das
herkömmliche
Verbindungsverfahren für
den Wickelanschluss Lot verwendet, ist Umweltverschmutzung durch
Blei ein wichtiger Punkt.
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Statt der oben erwähnten Lot
verwendenden Verbindung wurde das Vorsehen eines Lichtbogenschweißens, das
frei von Umweltverschmutzung durch Blei ist, untersucht. Eine herkömmliche Schweißstation
ist in 4 gezeigt, die
die Grundlage für
den Oberbegriff des Anspruchs 1 darstellt. Sie umfasst einen Schweißbrenner 1,
der eine Lichtbogenschweißmaschine
schafft, ein Halterungselement 2 zur Halterung des Brenners,
eine Gleichspannungsversorgung 3 für die Lichtbogenschweißmaschine,
einen mit einem Spulendraht 7 bewickelten Spulenkörper, an
beiden des Spulenkörpers 4 vorgesehene
Flansche 4a, einen auf dem Spulenkörper eingerichteten und mit
Enden des Spulendrahts 7 bewickel ten Wickelanschluss 5,
einen Elektrodenfühler 6 zur
Festlegung des Potenzials des Wickelanschlusses 5 auf positives
Potenzial vor dem Schweißen
sowie untere Vorsprünge 8,
die mit den Anschlüssen 5 in
elektrisch leitender Verbindung stehen.
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Das Bogenschweiß-Verbindungsverfahren erfordert
als Vorgang vor der Durchführung
des Schweißens
einen ersten Herstellungsprozess, in welchem der Wickelanschluss 5 vertikal
nach oben positioniert und das Halterungselement 2, wie
durch einen Pfeil 10 gezeigt, nach oben und unten bewegt wird,
um ein Kopfende eines vom Schweißbrenner 1 gehaltenen
Elektrodenstabs 9 in der Nähe eines oberen Endes des Anschlusses 5 zu
positionieren, und einen zweiten Herstellungsprozess, in welchem
der Fühler 6 wie
durch einen Pfeil 11 gezeigt, horizontal nach vorne und
hinten bewegt wird, um das Ende des Fühlers 6 mit dem unteren
Vorsprung 8 in Verbindung zu bringen.
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Das oben erwähnte Verfahren erfordert zwei Positioniermechanismen
zur Positionierung der vertikalen Orientierung des Elektrodenstabs 9 und
der horizontalen Richtung des Fühlers 6,
womit die Gestaltung der Schweißanordnung
kompliziert wird. Da der zweistufige Positioniervorgang vor dem
Schweißen erforderlich
ist, sinkt die Produktivität.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es ist daher eine Hauptaufgabe der
Erfindung, die Gestaltung einer Schweißanordnung zu vereinfachen,
um die Produktivität
des Schweißvorgangs
zu verbessern.
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Die Erfindung ist wie in Anspruch
1 definiert.
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Gemäß der Erfindung kommt der Elektrodenfühler mit
dem Elektrodenauflagerstück
automatisch in Berührung,
indem der vom Schweißbrenner gehaltene
Elektrodenstab koaxial auf den Anschlussvorsprung eines Schweißdrahtverbindungsanschlusses
gebracht wird, womit der Positioniermechanismus vereinfacht wird und
gleichzeitig die Anzahl der Schritte zur Positionierung vermindert
werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Ein besseres Verständnis dieser
Erfindung erhält
man anhand der folgenden ausführlichen
Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, auf welchen
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1 eine
perspektivische schematische Ansicht eines Elektromagneten und eines
Schweißbrenners
zur Wiedergabe eines Schweißherstellungsverfahrens
eines Wickelanschlusses gemäß der Erfindung
ist,
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2 eine
vergrößerte Ansicht
eines Ausschnitts A der 1 ist,
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3 mehrere
Abwandlungen des Anschlusses zur Elektrodrahtschweißung gemäß der Erfindung
zeigt, und
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4 eine
perspektivische schematische Ansicht eines Elektromagneten und eines
Schweißbrenners
zur Wiedergabe eines herkömmlichen
Herstellungsvorgangs für
einen Wickelanschluss ist.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Zurückkehren nun zu 1, ist dort schematisch ein
Elektromagnet und ein Schweißbrenner
zur Erläuterung
eines Schweißverfahrens
bei einem Wickelanschluss als bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt.
Den gleichen Komponenten wie diejenigen der 4 werden die gleichen Bezugszeichen gegeben,
und ihre ausführliche
Erläuterung wird
weggelassen. Wie in 1 gezeigt,
enthält
ein Wickelanschluss 12 dieser Ausführungsform einen langen und
schmalen Anschlussvorsprung 12a, der in der Zeichnung vertikal
nach oben abragt und mit Enden eines Wicklungsdrahtes 7 bewickelt
ist, und Elektrodenauflagerstücke 12b, die
sich von Basen der Anschlussvorsprünge 12a horizontal
weg erstrecken. Obere Seiten 12b' (zu den vorspringenden Seiten
von Anschlussvorsprüngen 12 ausgeschnittene Flächen) der
Elektrodenauflagerstücke 12b dienen als
Kontaktflächen
zu später
zu beschreibenden Elektrodenfühlern 13.
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Schweißmaschinenseitig ist ein Paar
von Halterungselementen 2b für Elektrodenfühler 13 über ein
Halterungselement 2a eines Schweißkörpers 1 hinweg angeordnet,
wobei sie letzteres eine Einheit bildend zwischen sich nehmen. Die
stabförmigen
Elektrodenfühler 13 werden
durch die Halterungselemente 2b mit einem bestimmten Hub
nach vorne und hinten (gleitend) beweglich gehaltert und Durchsetzen
dabei vertikal die Elemente 2b, wobei sie in einer Vorwärtsrichtung
(Abragungsrichtung) durch Rückstosskräfte von
Schraubenfedern 14, in denen die Fühler koaxial eingesetzt sind,
belastet werden. Die Elektrodenfühler 13 sind
an ihren Kopfenden (unteren Enden) mit horizontalen Vorsprüngen 13a (siehe 2) versehen, wobei untere
Flächen 13a' der horizontalen
Vorsprünge 13a als
Berührflächen zu
den Elektrodenauflagerstücken
dienen.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die
Ortsbeziehung des vom Schweißbrenner 1 gehaltenen Elektrodenstabs 9 und
des Elektrodenfühlers 13 mit der
Ortsbeziehung der Anschlussvorsprünge 12a und der Elektrodenauflagerstücke 12b in
einer horizontalen Ebene konsistent ist. Insbesondere ist der Abstand
in horizontaler Richtung zwischen einer Mittelachse des Elektrodenstabs 9 und
einer bestimmten Position des horizontalen Vorsprungs 13a des Elektrodenfühlers 13 so
eingerichtet, dass er im Wesentlichen gleich dem Abstand in horizontaler
Richtung zwischen einer Mittelachse des Anschlussvorsprungs 12a und
einer bestimmten Position des Elektrodenauflagerstücks 12b ist.
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Wenn der Elektrodenstab 9,
wie durch den Pfeil 10 gezeigt, vertikal abgesenkt wird,
während
die Mittelachse des vom Schweißbrenner 1 gehaltenen Elektrodenstabs 9 auf
die Mittelach se des Anschlussvorsprungs 12a justiert ist,
nachdem der mit dem Spulendraht bewickelte Spulenkörper 4 so
gehaltert ist, dass der Anschlussvorsprung 12a nach oben
positioniert werden kann, kommt gemäß dem oben beschriebenen Aufbau
zunächst
die Unterseite 13a des horizontalen Vorsprungs 13a des
Elektrodenfühlers 13 mit
der Oberseite 12b des Elektrodenauflagerstücks 12b des
Wickelanschlusses 12 in Berührung. Mit weiterem Absenken
des Elektrodenstabs 13 fährt der Elektrodenstab 13 unter
Aufrechterhaltung der Berührung
und im Widerstand gegen die Rückstoßkraft durch
die Schraubenfeder zurück, während der
Abstand zwischen dem unteren Ende des Elektrodenstabs 9 und
dem oberen Ende des Anschlussvorsprungs 12a geeignet eingestellt
werden kann. Mit Ingangsetzen der elektrischen Erregung des Elektrodenstabs 9 wird
also ein Lichtbogen zwischen dem unteren Ende des Elektrodenstabs 9 und dem
Anschlussvorsprung 12a hergestellt, und eine bestimmte
Länge des
oberen Endes des Anschlussvorsprungs 12 geschmolzen, um
die Verbindung des Wicklungsdrahts 7 mit dem Anschlussvorsprung 12 zum
Abschluss zu bringen. Gemäß diesem
Verbindungsverfahren ist keine Umweltverschmutzung durch Blei zu
befürchten.
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Es ist für die Wickelanschlüsse wesentlich, dass
sie die mit dem Spulendraht zu verschweißenden Anschlussvorsprünge sowie
die Elektrodenauflagerstücke,
die einen zur Vorspringrichtung der Anschlussvorsprünge freiliegenden
Abschnitt aufweisen und mit den Anschlussvorsprüngen als Einheit ausgebildet
sind, aufweisen. Verschiedene Arten von Abwandlungen dieses Aufbaus
können,
wie in 3 gezeigt, vorgesehen
sein. In 3(a) enthält ein Wickelanschluss 15 ein
vertikal und nach oben abragenden Anschlussvorsprung 15a und
ein Elektrodenauflagerstück
einer speziellen Form. Das Elektrodenauflagerstück ist mit einem horizontalen
Abschnitt 15b, der sich horizontal von einem Basisabschnitt des
Anschlussvorsprungs 15a um einen bestimmten Abstand weg
erstreckt, sowie einem vertikalen Abschnitt 15c, der sich
von einem oberen Ende des horizontalen Abschnitts 15b vertikal nach
oben weg erstreckt, versehen. Der vertikale Abschnitt 15c ist niedriger
als der Anschlussvorsprung 15a. Eine obere Fläche 15d des
vertikalen Abschnitts 15c dient als Kontaktfläche für den Elektrodenfühler. Natürlich ist die
Auslegung einer dielektrischen Festigkeit so vorgenommen, dass sich
kein Lichtbogen zwischen dem Elektrodenstab 9 und dem oberen
Ende des vertikalen Abschnitts 15c bilden kann, wenn ein
Lichtbogen zwischen dem Elektrodenstab 9 und dem Anschlussvorsprung 15a hergestellt
wird. Da ein Abstand zwischen dem Elektrodenstab 9 und
dem oberen Ende des Anschlussvorsprungs 15a kürzer als
ein Abstand zwischen dem Elektrodenstab 9 und dem oberen Ende
des vertikalen Abschnitts 15c ist, ist verhindert, dass
ein Lichtbogen zwischen dem Elektrodenstab und dem vertikalen Abschnitt 15c entsteht.
Ein Trennwandabschnitt kann als Teil des Spulenkörpers 4 in einem Zwischenraum
zwischen dem Elektrodenstab und dem vertikalen Abschnitt 15c vorgesehen sein.
In 3(b) enthält ein Wickelanschluss 16 einen
vertikal und nach oben vorspringenden Anschlussvorsprung 16a und
ein Elektrodenauflagerstück
spezieller Form. Das Elektrodenauflagerstück ist mit einem horizontalen
Abschnitt 16b, der sich von einem Basisabschnitt des Anschlussvorsprungs 16a in
einem bestimmten Abschnitt horizontal weg erstreckt, und einem vertikalen
Abschnitt 16c, der sich von einem oberen Ende des horizontalen
Abschnitts 16b vertikal nach oben erstreckt, versehen.
Der vertikale Abschnitt 16c ist höher als der Anschlussvorsprung 16a.
Eine obere Fläche 16e des
horizontalen Abschnitts 16d dient als Kontaktfläche für den Elektrodenfühler. Natürlich ist
die Auslegung einer dielektrischen Festigkeit so vorgenommen, dass
kein Lichtbogen zwischen dem Elektrodenstab 9 und den Vorsprungsabschnitten 16b, 16c und 16d ausgebildet werden
kann, wenn ein Lichtbogen zwischen dem Elektrodenstab 9 und
dem oberen Ende des Anschlussvorsprungs 16a hergestellt
wird, wie dies oben unter Bezug auf 3(a) erwähnt worden
ist.
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In der vorstehenden Beschreibung
ist die vorliegende Erfindung auf das Verschweißen eines Spulendrahts mit
einem Wickelanschluss in einem Produktionsvorgang einer Spule für einen
Elektromagneten angewendet worden, es ist aber, was diese Erfindung
anbelangt, ihre Anwendung ist aber weithin in Verbindung mit einem
allgemeinen Anschlussstück
und einem Leitungsdraht möglich.
Beispielsweise nähert
sich, nachdem ein Leitungsdraht eine Öffnung eines herkömmlichen
Anschlussteils mit Öffnung
zur provisorischen Verhakung durchsetzt hat, diesem ein Schweißbrenner,
und es kann der Leitungsdraht mit dem Anschlussstück durch
Lichtbogenschweißen
verbunden werden.
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Somit kann Lichtbogenschweißen gemäß der Erfindung
für die
Arbeitseffizienz beim Verschweißen
eines Leitungsdrahts mit einem Anschlussstück förderlich sein und die Gerätekosten vermindern.