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Vorrichtung @zu m_ -elektrische PunktschWeißen, insbesondere de Aufbauteile
elektrischer Glühlampen und Entladungsgefäße
über die beim Schweißen der feinrnechatischery Teile benötigte
Schweißleistung sehr gering ist.
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Zur Erzielung regelbarer Schweißstromstöße hat man. auch empfohlen,
zwei elektrisch hintereinandergeschaltete, mit stromleitenden Segmenten und Schleifkontakten
versehene Schaltwalzen mittels eines regelbaren. Motors mit verschiedenen, Umdrehungszahlen
anzutreiben und dabei durch eine zus-ätzlnche elektrische Hilfssteuerung Fehlzündungen
zu vermeiden.
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Bekannt ist es ferner, mittels rein mecha, nischer, synchron zur Netzfrequenz
angetriebener Schalter mit Hubkontakten eine funkenfreie Schaltung bei Wechselstrom
zu erzielen, wenn man, dafür sorgt, daß das Ein- bzw. Ausschalten jeweils beim Spannungs-
bzw. Stromnulldurchgang erfolgt. Um hierbei eine größere Sicherheit zu erreichen,
besonders. bei wechselnder Phasenverschiebung auf der Verbraucherseite, wurde auch
schon vorgeschlagen, in den Stromkreis hochgesättigte Eisendrosseln zu legen, durch
welche der Stromnulldurchgang auf eine endliche Zeit ausgedehnt wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur elektrischen Punktschweißung
verwendet ebenfalls einen im Schweißstromkreis: liege> den, mechanischen, synchron
zur - . Netzfrequenz angetriebenen Schalter, dessen durch Schaltnocken gesteuerte
Hubkontakte beim Sgannuugs,- bzw. Stramnulldurchgang geschdossen bzw. geöffnet werden.
Um dabei gleichzeitig ein funkenfreies Schalten zu erzielen und den Schweißelektroden
in jedem gewünschten Augenblick einen aus der notwendigen Anzahl Halbwellen bestehenden
Schweißstrom zuführen zu können, liegt erfirndüngsgemäß mit einem regelmäßig aufein
anderfolgende Schweißtakte gleicher Zeitdauer gebenden Taktschalter noch ein ebenfalls
synchron angetriebener Wahlschalter in Reihe, der beim Zusammenführen der Schweißelektroden
eingeschaltet wird und eine mechanische Verriegelung aufweist, die nur in der stromlosen
Pause zwischen zwei Schweißtakten ein Einschalten: ermöglicht und dann für der unmittelbar
folgenden stromlosen Pause den Wahlschalter zwangsweise wieder abschaltet. Während:
also der Taktschalter unabhängig vom Bedarf am den Schweißelektroden dauernd periodisch
einschaltet, wird mit Hilfe des Wahlschalters aus diesen Faire schaltungen jeweils,
eine rrn'richtigen Augenblick ausgewählt. Für den Antrieb des Taktschailters könnte
eine von einem Synchronmotor gedrehte Kurvenscheibe dienen, die den Schalthebel
für kurze Zeit gegen, den festen Kontakt drückt, worauf er von einer Federn von
diesem wieder abgezogen wird. Wegert der kurzen. Einschaltdauer, die ja nur einige
hundertstel Sekunden beträgt, empfiehlt es sich jedoch, zur Vermeidung von Flatterschwingungen
oder ähnlichen Unregelmäßigkeiten für das, Ein- und Ausschalten je einen besonderen
SchaIthebel vorzusehen, die von je einer besonderen, synchron angetriebenen, aber
gegen die andere phasenverschobene Kurvenscheibe gesteuert werden. Die Kontaktpaare
an beiden Schadcthebe@ln werden dann in Reihe geschaltet, so daß der Strom nur während
der kurzen Zeit fließen kann, in; der beide Schalthebel gleichzeitig eingeschaltet
sind: Zur bequemen Verstellung der Kurvenscheiben gegeneinander könnte die eine
ihren Antrieb über ein Planetengetriebe erhalten, dem durch ein Handrad eine zusätzliche
Drehung erteilt werden kann.
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An den Wahlschalter werden die Forderungen gestellt, daß er erstens
nur in der stromlosen Pause zwischen zwei Schweißtakten einschaltet, daß er zweitens
nicht vor Ablauf des ausgewählten Schweißtaktes wieder ausschaltet, und daß er schließlich
dieses Ausschalten aber mit Sicherheit vor Beginn des nächstfolgenden Schweißtaktes
bewirkt. Um diese Aufgabe unabhängig von der Länge und Phasenlage des von den Schweißelektroden
mittels eines HilfsschaIters, au einen Elektromagneten des. Wahlschalters: gegebenen
Einschaltbefehls zu erfüllen, greift der Schalthebel des Wahlschalters, in denn
Bereich einer synchron umlaufenden; Führungsbahn, deren Länge der mit dem Taktschalter
erreichbaren höchsten Einschaltdauer entspricht und die eine Bewegung des Schalthebels
nur in den stromlosen Pausen zwischen zwei Schweißtakten. gestattet. Wird der Edektromagnet
des Wahlschalters noch länger unter Spannung gehalten als der Zeitabstand von einem
S chweißtakt bis, zum nächstem beträgt, so wird der Wahlschaltef dadurch selbsttätig
ausgerückt, das sein als. Winkelhebel ausgebildeter Schalthebel über eine
ausrückbare Klinke von dem Elektromagneten in dre Einschaltstellung bewegt werden
kann, und d@aß mit der Führungsbahn erlas radial bewegliches und von einer Feder
nach innen gezogenes Keilstück umläuft, das in der Einschaltstellung des Winkelhebels
aus seiner Ruhelage . gedrängt wird, hierbei in den Bereich eines Gabelhebels gelangt
und diesen derart bewegt, daß er die Klinke vom- dem Winkelhebeli abrückt, so daß
dieser von einer Feder in die Ausschaltstellung zurückgezogen wird.
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Uri weitere Schweißelektroden mit der gleichen Vorrichtung bedienen
zu können, ist es nur erforderlich, für jedes Schweißelektrodenpaar einen Wahlschalter
auf der gleichen synchron angetriebenen Welle vorzusehen, wobei die Wah.Ischalteruntereinanderparallel,
jedoch
sämtlich mit dem nur einmal erforderlichen Taktschalter in Reihe geschaltet sind.
Die Zeichnung zeigt in Abb. i eine schematische Übersicht der An-
ordnung
der Schalter; Abb. 2 zeigt im größeren Maßstab den Taktschalter und -Abb. 3 und
4 den Wahlsclialter in zwei verschiedenen Arbeitsstellungen` mit allen Einzelheiten.
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An die die Schweißelektroden speisenden Netzleitungen I und 2 ist
der Synchronr motor 3 angeschlossen. Auf seiner Welle 4 sitzen ein Taktschalter
5 und ferner zwei Wahlschalter 6 und 7,: von denen der erste über die Leitung 8
und den Schweißtransformator g mit den Schweißelektroden o und zi an einer Maschine
r'2 zum Aufbringen von Glühlampenleuchtkörpern auf das Traggestell verbunden ist.
Der zweite Wahlschalter 7 ist über die Leitung i3: mit dem Schweißtransformator
14 einer zweiten gleichen Maschine verbunden, von der nur die Schweißelektroden
15 und 16 dargestellt sind. Die untereinander parallel geschalteten Wahlschulter
6 und 7 sind über die Leitung 17 mit dem Taktschalter 5 verbunden, der die
Leitung- i7- in durch den Synchromnotor 3 gegebenen reelmäßigen Zeitabständen für
einige Halbwellen, entsprechend der gewünschten Schweißdauer, mit der Netzleitun@g-2
verbindet: Zur Auswahl eines -solchen, aus einigen -Halbwellen bestehenden Schweißtaktes.;
wird einer der Wahlschalter 6, 7 von der zugehörigen Maschine im Bedarfsfall eingeschaltet.
Diese Einschaltung findet im vorliegenden Beispiel selbsttätig statt, und, zwar
dann., wenig die Schweißelektroden i ö, i i unter Einklemmung des Schweißgutes leitend
verbunden sind. In diesem Augenblick wird beispielsweise an der Maschine 12 der
Schalter i8 geschlossen; der an einer Seite an der Netzleitung i liegt und so der
Magnetspule ig, welche andererseits an der Netzleitung. 2, liegt, Spannung gibt.
Eine entsprechender Schalter 2ö ist an der zweiten Maschine vorgesehen und dient
zur Einschaltung des Elektromagneten 21 an dem zweiteng Wahlschalter 7. Die Schalter
18 und 2o könnten selbstverständlich auch von Hand bedient -werden.
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Als Taktschalter 5 kann ein einfacher Hebelarm dienen, der mit einer
Rolle auf einer auf der Welle 4 sitzendem Kurvenscheibe läuft und von dieser- auf
die Schätkontakte gedrückt und von ihnen wieder abgehoben wird: Wegen: der äußerst
kurzer Einschaltdauer, die nur wenige; unter Umständen auch nur eine Halbwelle beträgt,
isst es, jedoch zweckmäßig, das Ein- und :Ausschalten. des: Taktschalters. von je:
zwei getrennten Hebeln und Kurvenscheiben vornehmen zu lassen-, um Flatterschwingungen
oder ähnliche Unregel= mäßigkeiten zu vermeiden. Hierbei werden also zwei Hebel
22 und 23 von zwei getrennten, auf der. Welle q. sitzenden Kurvenscheiben 24 und'25
gesteuert, wobei die Einschafdauer jedes Hebels, 22 und 23, eine bedeutend: größere
Anzahl von Halbwellen betragen kann. Es ist nur dafür zu sorgen, daß beide Hebel
22 und 23 durch gegenseitige Verstellung der beiden Kurvenscheiben 24 und 25 nur
während der gewünschten geringen Halbwellenzahl gleichzeitig eingeschaltet sind.
Über eine bewegliche Leitung 26 (Abb. i) werden beide Hebel 22 und 23 in Reihe -
geschaltet.
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Um hierbei die Kurvenscheiben 24 und 25 leicht und genau, insbesondere
auch während des Betriebes, gegeneinander verstellen, zu können, empfiehlt sich,
eine Ausführung ach Abb. 2@ bei der die zweite Kurvenscheibe 25 gegenüber der ersten.
24 mit Hilfe eines. Planetengetriebes 28 verstellt wird. Zu diesem Zweck Ist nur
die erste: Kurvemseheibc 24 auf der Motorwelle 1. befestigt, während die zweite.
Kurvenscheibe 25 auf -einer Hilfswelle 27 drehbar sitzt. Hierbei erhält die Welle
27 ihren Antrieb über nicht .dargestellte Zahi1 räder von: der Welle 4. Das auf
ihr befestigte Zahnrad 29 bringt die:' beiden Planetenräder
30 und 31 in Umdrehung, so daß diese ihrerseits das Sonnenrad 32 antreiben
können. Mit diesem Sonnenrad 32 ist die Kurvenscheübe25 fest verbünden.,
Diebeiden,Planetenräder 3ö und 31 sind auf einer Platine 33 gelagert, die
durch ein Handrad gedreht uröd festgestellt werden kann, wodurch eine zusätzliche
Relativbewegung der Kurvenscheibe 25: gegenüber dem antreibenden Zahnrad 29 und
damit gegenüber der Küi-venr scheite -24 möglich ist. Mit dem Handrad wird- zweckmUsgerweise
eine Skala verbunden, auf, der unmittelbar die Anzahl der eingeschalteten Halbwellen,
entsprechend der gegenseitigen Phasenverschiebung der beiden Kurvenscheiben 24 und,
25, abgelesen werden kann.
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Die Wahlschalter 6 und 7 haben die Aufgebe; aus den von dem Taktschalters
in regelmäßigen Zeitabständen erfolgenden; aus einigen wenigen Halbwellen bestehenden
Eüntschaltungen eine auf Anforderung der zugehörigen Maschine auszuwählen. Da diese
nicht mit der Netzfrequenz synchron läuft, insbesondere aber auch bei Handarbeit;
kann der über den Schalter 18 bzw. 2o gegebene Einschaltbefehl zu einem ganz betie:bigen
Zeitpunkt an den Wahlschalterrn6 bzw. 7 eintreffen, beispielsweise auch mitten in
eine vom Taktschalter 5 erfolgte Einschaltung hinein: Auch kann die Einschaltdauer
es: Schalters 18 bzw: 2o länger sein als die Zeitdauer
vom Beginn;
eines Schweißtaktes, bis zum Beginn des nächsten. Der Wahlschalter 6 b w. 7 muß
daher so gebaut sein, daß er nur zwischen zwei Schweißtakten, also in der stromlos
en@ Pause, einschalten kann, und daß er ferner nach Ablauf eines. Schweißtaktes
wieder abschaltet, auch wenn der von der zugehörigen Maschine gelieferte Einschaltbefehl
noch länger anhält.
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Jeder Wahlschalter wird durch einen Elektromagneten ig bzw. 21 betätigt,
der vom Schalter 18 bzw. 2o an der zugehörigen Maschine an Spannung gelegt wird.
Beim Einschalten der Magnetspule ig sucht diese den Eisenkern 34 .(Abb. 3 und ¢)
herabzuziehen und damit den mit ihm über die Zugstange: 35 verbundenen Hebel
36 nach links unter Anspannung der Feder 37 umzuschlagen. An dem Hebel 36
gleitet -in einer Schlittenführung 39 die Klinke 4o, die sich auf eine Nase
42 am Winkelhebel 41 auflegt und diesen bei der Linksdrehung des Hebels 36 ebenfalls
in dieser Richtung mitnimmt. Die Kontakte 43 am Winkelhebel 41 können daher die
festen Gegenkontakts 44 miteinander verbinden. Damit dieses Einschalten jedoch
nur möglich ist, während der Taktschalter 5 (gebildet durch die Hebelarme 22 und
23) noch ausgeschaltet ist, wird der Winkelhebel 41 mit seiner in ihm sitzenden
Rolle 45 durch eine zylindrische Pährungsbalin 46 entsprechend: lange zurückgehalten.
Die Führungsbahn 46 sitzt an einer auf der Synchronmotorwelle 4 befestigten Scheibe
47 und entspricht in ihrer Länge der mit den Kurvenscheiben 24, 25 erreichbaren
höchsten Einschaltdauer. Erst wenn. die Führungsbahn 4V die Ralle 45 und damit den
Winkelhebel 41 nach links freigibt,. kann die Verbindung der Kontakte 43; 44 erfolgen.
Im eingeschalteten, Zustand befindet sich nunmehr die Rolle 45 außerhalb der Führungsbahn
46, wie in Abb. 4- gezeigt. Der Winkelhebel 41 kann also nunrrtehr durch die Feder
48 nicht zurückgezogen. werden., auch wenn der Schalter 18 an der Maschine 12 bereits
während des Schweißtaktes wieder geöffnet und damit der Elektromagnet ig stromlos
wird. Ein vorzeitiges: Öffnen des Wahlschalters 6 vor Ablauf des: ganzen Schweißtaktes;
ist damit ausgeschlossen.
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Wird dagegen der Schalter 18 länger als vom Beginn eines Schweißtaktes
bis zum nächsten geschaos;sen gehalten, so wird das Öffnen des Wahlschalters 6 trotzdem
zwangsläufig durch folgende Einrichtung bewirkt: An der Scheibe 47 ist bei 49 ein
Keilstück 5o drehbar gelagert und wird mittels einer an seinem Traghebel 51 angreifenden
Feder 52 in Richtung auf die Motorwelle 4 gezogen. Während dieses. Keilstück 5o
bei au:sgeschalteteni Wahlschalter 6; bei dem sich also der Winkelhebel 41 und seine
Rolle 45 im Innern der Führungsbahn 46 befinden, (wie in Abb. 3 gezeigt) am der
Rolle' 54 des Gabelhebels 53 frei vorbeilaufen kann, wird es bei eingeschal-`tetem
Wahlschalter 6 durch die nunmehr außerhalb der Führungsbahn 46 befindliche Rolle
45 (s.. Abb. 4) nach außen gedrängt. Hierbei trifft es- mit seiner Außenkante auf
die Rolle 54 am Gabelhebel 53 und drückt dieser nach links in die in Abb. 4 gestrichelt
gezeichnete Lage. Am anderen Ende greift nun der Gabelhebel 53 mit seiner Gabel
55 über einen an der Klinke 4o sitzenden Stift 56. Bei seiner Linksdrehung rückt
also der Gabelhebel 53 die Klinke 4o nach rechts, so daß sie die Nase 42 am Winkelhebel
41. freigibt. Dieser wird durch die Feder 48 nach rechts zurückgezogen und trennt
damit die Kontakte 43, 44. -voneinander. Gleichzeitig wird auch der Gabelhebel
53 durch die Feder 57 nach rechts zurückgezogen. Ein neues Einschalten des Wahlschalters
6 kann jedoch erst erfolgen, wenn der Schalter 18 und damit die Stromzufuhr zum
Elektromagneten ig wenigstens einmal unterbrochen worden ist, da erst hierdurch
die Schlittenführung 39 am Hebel 36 durch Wirkung der Feder 37 in die obere
Ausgangsstellung (Abb.3) zurückgelangen kann, in welcher die Klinke 4o: an der Nase
42 des' Winkelhebels 41 vorbeischnappt und sich wieder über diese legt. Wird nunmehr
erneut der Schalter 18 geschlossen, so spielt sich der gleiche Vorgang, wie beschrieben,
ab.
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Außer den beiden dargestellten Wahlschaltern 6 und 7 könnten; beliebig
viele gleiche Wahlschalter auf der Motorwelle 4 befestigt sein, deren jeder einer
weiteren Punktschweißvorrichtung zugeordnet ist. Der Taktschalter 5 ist, solange
für sämtliche Schweißstellen gleich lange Schweißtakte benötigt werden, dagegen
nur einmal erforderlich und liegt mit den untereinander parallel geschalteten Wahlschaltern
6, 7 in Reihe.