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Elektrische Mehrfach-Punktschweißmaschine mit einer Anzahl das Werkstück
gleichzeitig berührenden Elektrodenpaare Die Erfindung betrifft eine 1Vl:ehrfach-Punktschweißmaschine
mit einer Anzahl gleichzeitig das Werkstück berührenderElektrodenpaare. Der Zweck
der Erfindung ist, eine Schweißmaschine zu schaffen, bei der der Primärstrom des
Schweißumspanners und der sekundäre .Stromkreis mit den Elektroden in zeitlich genau
vorgeschriebener Folge und Dauer geschaltet werden. Eine elektrische Verbindung
dieser beiden Kreise ist nicht angängig: Deshalb müssen die beiden Schaltungen elektrisch
voneinander unabhängig geschehen. Dies geschieht nach der Erfindung dadurch, daß
durch zwei Kontaktbahnen mit einzelnen Kontaktsegmenten, die von einem gemeinsamen
Kontaktwägen oder =schlitten geschaltet werden, die beiden Kreise geschlossen werden.
Dabei dient die eine Bahn der unmittelbaren oder mittelbaren Einschaltung des Primärstromes
eines Schweißumspanners, die andere dagegen zum Schließen der sekundären Stromkreise
mit den Elektroden.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise dargestellt, bei
welchen Fig. z einen Schnitt durch die Steuerung für den Primär- und die Sekundärstrortikreise
der Schweißmaschine darstellt; Fig. a ist ein Vertikalschnitt durch die in Fig.
z dargestellte Steuerung; -Fig. 3 ist eine schematische Ansicht ,der Schweißmaschine;
Fig: q. stellt eine weitere Ausführungsform der Erfindung dar, während
Fig.
5, 6 und 7 eine dritte Ausführung der Schweißmaschine zeigen.
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Die Primärstromleitungen i und 2 sind mit
und 6 für das Solenoid sind mit einer Stromquelle verbunden.
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Die Leitung ; ist mit einer Sannnelschiene S verbunden, die vorzugsweise
aus Kupfer besteht, während die Leitung 6 mit einer Sam-,inelschiene 9 verbunden
ist, die mit einer Anzahl Segmente io versehen ist, welche aus einem elektrisch
nicht leitenden -Material best2hen. Die Sammelschienen 8 und 9 sind durch die Isolierung
i i elektrisch voneinander isoliert. Ein Rollenkontakt 12 ist vorgesehen, der an
den Sammelschienen S und Q entlang rollt. Wenn die Rolle 12 mit der Sammelschiene
9 an den verschiedenen Stellen zwischen den Isoliersegmenten io in Berührung steht,
wird ein nach dem Solenoid d. führender Stromkreis geschlossen. Die Rolle 12 ist
isoliert auf einem Arm 13 angeordnet, der mittels eines Stiftes 14 an dem Wagen
i 5 angelenkt ist. Eine Feder 16 drückt die Rolle 12 gegen die Schienen S und 9.
Der Wagen 15 wird von einer Schraube 17 getragen und von ;fieser angetrieben.
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Die Sekundärstromleitungen sind finit i8, i9 und i9' bezeichnet. Die
Leitung i8 verbindet die Sekundärseite des Transformators mit der Sammelschiene
-2o. Die Leitung i9 verbindet die Sekundärseite des Transformators mit der unteren
Elektrode :2, welche gleichzeitig als Führung für das Arbeitsstück dient, während
die Leitungen i9' die oberen Elektroden 24 mit einer Kontaktreihe 21 verbinden.
Die untere Elektrode 23 wird beispielsweise durch eine hydraulische Hebevorrichtung
d.o gehoben und gesenkt. Es wird ein Kontakt 21 für jedes Paar von zusammenarbeitenden
Elektroden 23, 24. vorgesehen. Es können daher die Kontakte 2i und der Rollenkontakt
26 als Elektroden- bzw. Sekundärschalter bezeichnet werden, da diese als Schalter
in dem Sekundärstromkreis wirken, und zwar ein Schalter für jedes Elektrodenpaar.
Die Sammelschiene 2o und die Kontakte 2i bestehen vorzugsweise aus Kupfer und sind
gegeneinander isoliert. Die Kontakte 21 sind ebenfalls durch eine Anzahl Blöcke
25 voneinander isoliert. Die Kontakte 21 liegen getrennt und hintereinander in dein
elektrischen Stromkreis mit der Sammelschiene mittels -ines Rollenkontaktes 26,
welcher von den Artnen 27 isoliert von diesen getragen wird. :Die "firme 27 sind
mit dem einen Ende mittels des Stiftes 2$ an dem Wagen 15 angelenkt. Eine Druckfeder
29 wirkt auf das andere Ende der Arme 27 ein, um die Rolle 26 gegen die Sam-
schalters geschlosszn und andererseits vor dem Offnen eines jeden Selzundiqrstromkreisschalters
wieder geöffnet. Die Reihenfolge der Vorgänge ist wie folgt: Während die Elektroden
2.I von der unteren Elektrode 23 getrennt und der Primär-; schalten 3 und die Sekundärschalter
21, 26 geöffnet sind, werden die Metallbleche
30 und 31 zwischen die Elektroden
23 und 24 gelegt. Danach werden die Elektroden 23 und 2.:1. zum 7tisamenschluß auf
das Arbeitsstück gebracht, so daß die Bleche unter dein nötigen Druck zwischen der
unteren Elektrode 23 und den Elektroden 24 gehalten wird. Die Stellung der Rollenkontakte
12 und 26 wird durch ciie strichpunktierte Linie A in Fig. i angedeutet.
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Die Steuerungs- bzw. Antriebsschraube 17 wird nunmehr gedreht, wodurch
die Rollen 12 und 26 in Fig. i nach links bewegt werden, so @daß die Ralle 12 den
Steuerungskreis 5, 6 schließt und dem Solenoid d. Energie zuführt und hierdurch
er Primärschalter 3 geschlossen wird. Der Sekundärscb:alter ist noch offen. Diese
Stellung der Steuerungs- bzw. Kontaktrollen i2 bzw. 26 .ist durch die strichpunktierte
Linie B in Fig. i angedeutet.
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Bei der weiteren Bewegung des Wagens 1,5 nach links verläßt die Rolle
den Isolierblock 25, wodurch die Sammelschiene 20 in elektrische Verbindung mit
dem ersten, festen i Kontakt 21 gebracht und der sekundäre Stromkreis, umfassend
Leitung 18, Sammelschiene 2o, Rolle 26, Kontaktei, Leitung i9', obere Elektrode
24 des ersten Elektrodenpaares, das Arbeitsstück 30, 3i,. Elektrode 23 und Draht
i9, geschlossen wird. Diese Stellung der Rollen 12 und 26 ist in Fig. i durch die
strichpunktierte Linie C angedeutet. Strom fließt nunmehr durch das Arbeitsstück
und das erste Elektrodenpaar, und die Schweißung findet statt.
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Bei Weiterbewegung des Wagens nach links geht der Schweißvorgang weiter,
und die Rolle 12 bewegt sich auf das nächste Isoliersegment io. Hierdurch wird das
Solenoid q. stromlos, und der Primärschalter 3 wird geöffnet. - Zu diesem Zeitpunkt
ist .der Sekundärschalter immer noch geschlossen. Diese Stellung der Rollen 12 und
26 ist in Fig. i mit D bezeichnet.
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Bei Weiterbewegung des Wagens nach links verläßt die Rolle 26 den
Kontakt 21 und
kommt auf die Isolierung 25, wie bei A in Fig. z
angedeutet wird. Der Schweißvorgang wird dann hintereinander mit den übrigen Elektrodenpaaren
wiederholt, wobei .,der Primär- und die Sekundärstromkreise in,,dez gleichen Reihenfolge,
wie oben angegeben; beschlossen und unterbrochen werden. Nach-: dem sämtliche Punkte
geschweißt worden sind, werden die Elektroden 23 und 24 getrennt und das
Arbeitsstück entfernt.
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,Aus obigem ist ohne weiteres klar, daß der Primärschalter zu jeder
Zeit, während die Sekundärkontaktrolle 26 sich über ein Isoliersegment 25 bewegt,
geschlossen werden kann. Die Länge des Isoliersegmentes 25 kann daher geändert werden,
um etwaige Unstimmigkeiten beim Schließen des Primärschalters auszugleichen, die
durch Ungenauigkeiten in ,der Herstellung oder Abnutzung der mechanischen Teile
der Steuerung, wie beispielsweise der Schraube 17 und des Wagens 15, oder auf Grund
von. Veränderungen in dem Öffnen und Schließen des Primärschalters 3 durch ,das
Scrlenoid 4 entstehen können. Wesentlich ist, daß der Primärschalter 3 stets vor
dem Schließen des Sekundärschalters gz, 26 geschlossen wird. Im gleichen Augenblick,
wenn der Sekundärschalter 2,1, 26 geschlossen wird, fließt Strom durch ,das Arbeitsstück,
und der Schweißvorgang findet statt. Hierdurch wird eine etwaige Ungenauigkeit beim
Schließen- des Primärstromkreises vollständig ausgeschaltet und der Zeitpunkt des
Schweißens, d. h. der Durchfluß des Stromes durch das Arbeitsstück, wird lediglich
durch das Schließen des Sekundärschalters und das Öffnen des Primärschalters bestimmt.
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Fig. 4 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Schweißmaschine.
Diese Ausführung stimmt mit der oben '.beschriebenen überein, mit der Ausnahme,
daß d.er Primärschalter 3 und das S.olenoid 4 weggelassen und die Sammelschienen
8 und 9 unmittelbar mit den Leitungen z und 2 des Primärstromkreises verbunden sind.
Auf diese Weise wirkt die Kontaktrolle 12 mit der Sammelschiene 9 und ihren Isoliersegmenten
zo zusammen, um einen Schalter zu bilden, welcher das Öffnen und Schließen des Primärstromkreises
in zeitlicher Abhängigkeit von dem Öffnen und Schließen des Sekundärschalters 21,
26 herbeiführt. Bei .dieser Ausführung fließt durch den Primärschalter 12, 9 Strom
von der gleichen Spannung, wie durch die Primärseite des Transformators hindurchgeht,
wohingegen bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform der Erfindung gegebenenfalls
ein Strom niedrigerer Spannung, in dem Steuerungskreis 5, 6 des Primärschalters
3 benutzt werden kann.
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Bei der in den Fig. 5 .bis 7 dargestellten Ausführungsform der Erfindung-
werden an Stelle der bei den ersten Ausführungsformen dargestellten Rollenkontakte
12 und 26 Lamellenkontäkte 12" und 26' benutzt. Die Kontakte 12' und 26' bestehen
aus einer Anzahl Schichten bzw. Lamellen eines elektrisch gut leitenden Metalls,
wie z. B. Kupfer, und diese Lamellen sind an .einem T-förmigen Träger 5o mittels
Bolzen 51 befestigt. Die Kontakte 12' und 26' besitzen einen hintergelegten Gummiblock
52.
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Da .die Lamellenkontakte 12' und 26' sich nur in der einen Richtung
bewegen können, besitzen die feststehenden Sammelschienen 8 und 9 in dem Steuerungsstromkreis
und die feststehende Sammelschiene 2o mit dem Kontakt 2,1 in dem sekundären Kreis
zwangsmäßig eine kreisförmige Gestalt, wie in Fig. 5 dargestellt.
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Der Schaft 56 des T-förmigen Trägers hat einen viereckigen Querschnitt
und gleitet in einem Arm 57, der an der Antriebswelle 53 befestigt ist. Der Träger
5o wird in der Richtung des Pfeiles .durch die Antriebswelle 53 ;gedreht, die von
einem elektrischen Motor 54 angetrieben wird. Um die Kontakte 12' und 26' nachgiebig
gegen die feststehenden Kontakte und Sammelschienen zu drücken, wird eine Druckfeder
29' über dem einen Ende des Schaftes 56 des Trägers 5o angeordnet, welche Feder
unter Spannung mittels der Mutter 55 gegen .die Antriebswelle 53 gedrückt wird.
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Die Reihenfolge der Arbeitsvorgänge der in F19. 5 bis 7 dargestellten
Ausführung stimmt mit derjenigen nach Fig. r bis 3 überein.
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Die hydraulische Hebevorrichtung wird zuerst betätigt, um die Elektroden
23 und 24 an das Arbeitsstück heranzubringen. Zu diesem Zeitpunkt sind die Primär-
und Sekundärschalter offen. Diese Stellung der Kontakte z2 und 26' wird durch die
strichpunktierte Linie A in Fig. 5 angedeutet.
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Der Motor 54 wird nunmehr angelassen, und mittels der Welle 53 dreht
der T-förmige Träger 50 die Bürsten z2 und 26' in der Rich= tung des Pfeiles
(Fig. 5), woraufhin die Bürste 12' den Steuerungsstromkreis 5,6 schließt
und dem Solenoid 4 Energie zuführt und dadurch der Primärschalter 3 geschlossen
wird. Der Sekundärschalter ist noch offen. Diese Stellung der Sekundärkontakte 12'
und 26' ist durch die strichpunktierte Linie B in Fig. 5 angedeutet. Bei weiterer
Drehung des T-förmigen Trägers 5o gleitet die Bürste 26' von dem Isolierblock 25
ab und verbindet die Sammelschiene 2o mit dem feststehenden Kontakt 2,1, so daß
der sekundäre Stromkreis geschlossen wird. Diese Stellung der Bürsten 12' und 26'
ist in Fig. 5 durch die strichpunktierte Linse C angedeutet. Es fließt nunmehr Strom
durch das Arbeitsstück. Bei weiterer Drehung des T-förmigen Trägers 5o bewegt sich
die
Bürste 12' auf das nächste Isoliersegment io. Infolgedessen
wird das Solenoid stromlos und der Primärschalter 3 geöffnet. Die Schweißung ist
beendet. Zu diesem Zeitpunkt ist der Sekundärschalter noch geschlossen. Die Stellung
der Bürsten 12' und 26' ist in Fig. 5 mit D bezeichnet.
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Bei noch weiterer Drehung des Wagens 5o verläßt :die Bürste 26' den
Kontakt 21 und bewegt sich auf die Isolierung 25; wobei .die beiden Bürsten 12'
und 26' auf einer Isolierung liegen, wie bei A in Fig. 5 angedeutet.
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Es ist ersichtlich, daß die Lamellenkontakte bzw. Bürsten 12' und
26' eine größere Flächenberührung mit den festen Kontakten 9 und 21 besitzen, als
dies bei den Rollen i2 und 26 der Fall ist, bei welchen im wesentlichen nur eine
Linienberührung mit den Kontakten 9 und 21 besteht. Es ist daher klar, daß der zweite
Kontakt 29 gegebenenfalls zum Teil von dem Kontakt 21 herunter auf die Isolierung
25 zu dem Zeitpunkt bewegt werden könnte, zu welchem die Primärbürste den Kontaktg
verläßt und auf das Segment io geht, um den Primärstromkreis zu unterbrechen; mit
anderen Worten, der Primärschalter kann zu jeder Zeit während des Arbeitsvorganges
der Maschine, zu gleicher Zeit wie die eine bzw. mehrere Lamellen der Sekundärbürste
26' sich noch in Berührung mit dem feststehenden Kontakt 21 befinden, geöffnet werden,
ohne daß eine Funkenbildung stattfindet.