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Meßgerät für Widerstandsschweißmaschinen Das Einstellen und Überwachen
von Widerstandsschweißmaschinen, besonders von Punktschweißmaschinen und Schweißpressen,
ist heute nur mit einem erheblichen Aufwand möglich, genaue Messungen sind nur mit
Oszillographen durchzuführen. Für einfachere Messungen werden. Oszilloskope, schreibende
Meßgeräte und Einzelinstrumente für die Kraft-, Strom- und Zeitmessung benutzt.
Der Aufbau und der Anschluß dieser Instrumente ist nur für eine größere Versuchsreihe
lohnend. Es fehlt an einem handlichen Meßgerät, das die drei wichtigsten Werte einer
Widerstandsschweißmaschine: Elektrodenkraft, Schweißstrom und Schweißzeit zugleich
anzeigt und ohne nennenswerte Vorbereitungen benutzt werden kann. Nur ein leicht
tragbares Handmeßgerät, das die unmittelbare Messung der Werte zwischen den Elektroden
ermöglicht, würde im Betrieb eine schnelle Einstellung und laufende Überwachung
der Schweißmaschine ermöglichen. Die nachfolgend beschriebene Erfindung soll diese
Lücke füllen.
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Das Kennzeichnende dieses Meßgerätes ist, daß sowohl die Meßeinrichtungen
als auch die Anzeigeeinrichtungen in einem handlichen Gehäuse zusammengefaßt sind,
das zur Messung unmittelbar zwischen die Elektroden gebracht wird. Schließen sich
die Elektroden, so drücken ihre Arbeitsflächen je auf eine Kontaktplatte des Meßgerätes.
Der Strom durchfließt das Meßgerät und die Elektrodenkraft drückt die elastisch
miteinander verbundenen Kontaktplatten zusammen. Die " beiden Kontaktplatten sind
entweder Teile eines stromleitenden Federkörpers, oder sie sind durch leicht biegsame
Leiter mit einander verbunden. Im ersten Fall wird der Federkörper durch die Elektrodenkraft
zusammengedrückt und seine Durchfederung auf ein Meßwerk übertragen, das die Elektrodenkraft
anzeigt.. Im zweiten Fall
liegt zwischen den beiden Kontaktplatten
z. B. eine Gummiplatte oder eine Feder, deren Zusammendrückung die Elektrodenkraft
anzeigt. Ebenso kann eine flache Meßdose mit entsprechendem Anzeigegerät für die
Messung der Elektrodenkraft verwendet werden.
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Fig: i zeigt ein Ausführungsbeispiel. Der Körper des Meßgerätes wird
durch den Stromleiter selbst mit den -beiden Kontaktflächen 3 und q. und den federnden
Schleifen i und 2 gebildet. In der Mitte sind die beiden Leiterhälften so dicht
zusammengeführt, daß die Kontaktflächen 3 und q. ohne Veränderung der Maschineneinstellung
zwischen die Elektroden 5 und 6 passen. Der Spalt zwischen den beiden Leitern ist
nur so groß, daß der Federweg bei der höchstzulässigen Elektrodenkraft gewährleistet
ist. Beim Betätigen der Maschine setzen die Elektroden 5 und 6 auf die Arbeitsflächen
3 und q. auf, so daß der Schweißstrom zu gleichen Teilen durch die Schleifen i und
2 fließen kann. Durch die Elektrodenkraft wird der Körper elastisch verformt. Die
Durch-Biegung wird durch eine Meßuhr angezeigt, deren Skala auf die Elektrodenkraft
geeicht ist.
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Der Schweißstrom wird nur in einer der beiden Schleifen gemessen.
Das magnetische Feld in dieser Schleife wird unmittelbar zur ErreguAg eines Strommessers
benutzt, dessen Skala auf den gesamten Stromfluß durch den Körper geeicht ist. Diese
Konstruktion gestattet es, den Strommesser direkt in die Schleife einzubauen. Während
es bei Verwendung eines Stromwandlers stets erforderlich ist, den Strommesser weit
von der Maschine zu entfernen, damit er nicht von dem starken Feld zwischen den
Elektrodenarmen beeinflußt wird und Fehlanzeigen macht, wird in diesem Gerät der
Strommesser direkt in den Schweißstromkreis eingebaut. Das magnetische Feld in der
anderen Schleife wird zur Erregung einer Kupplung benutzt, die den Zeiger einer
Stoppuhr für die Zeit des Stromflusses mit dem Uhrwerk kuppelt. Auch die Stoppuhr
wird unmittelbar in die Stromschleife gebaut. Diese Konstruktion ermöglicht es,
die Druck-, Strom- und Zeitanzeigegeräte in einem kompakten Meßinstrument zusammenzufassen,
das unmittelbar zwischen den Elektroden benutzt wird.
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Die in Fig. i beschriebene Ausführung hat den Vorzug der Einfachheit,
dafür aber den Nachteil, daß die Federkonstante der Stromschleifen unveränderlich
ist. Diese Ausführung kann daher schlecht für verschiedene Meßbereiche oder mit
handelsüblichen Kraftmessern benutzt werden. Fig. 2 zeigt daher einen Meßkörper,
in dem die beiden Kontaktplätten.3 und q. durch flexible Leiter i und 2 verbunden
sind, die keine nennenswerte Eigenfederung haben. Diese Ausführung gestattet die
Verwendung von Federn verschiedener Härte oder handelsüblicher Druckmeßdosen 7 zwischen
den Kontaktplatten.
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Fig. 3 zeigt ein vollständiges Meßgerät, wie es sich aus den bisher
beschriebenen Grundlagen ergibt: Die drei Anzeigegeräte sind in einer Frontplatte
zusammengefaßt, die mit der einen Kontaktplatte fest verbunden ist. Die andere Kontaktplatte
und die beiden Schleifen i und 2 können sich gegenüber der Frontplatte 8 unbehindert
bewegen. Der Strommesser ist in der linken Schleife i, der Zeitmesser in der rechten
Schleife 2 untergebracht. Der Kraftmesser in der Mitte mißt die Annäherung der Kontaktplatte
3 an die untere nicht sichtbare Kontaktplatte q. unter Wirkung der Elektrodenkraft.
Das Gerät wird an zwei Handgriffen g gehalten und zwischen die Elektroden geführt.
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Bei Stumpfschweißmaschinen und Schweißpressen können die zwei Schleifen
zu beiden Seiten der Kontaktflächen hinderlich sein, wenn Messungen zwischen kompakten
Elektroden zu machen sind. In diesem Fall kann das Gerät nach Fig. q. mit nur einer
Stromschleife ausgeführt werden. 3 und q. sind wieder die Kontaktflächen, 2 ist
die Schleife. Als Anzeigegeräte für Strom und Kraft werden bei dieser Ausführung
Rundprofilinstrumente benutzt, deren Zeiger durch Schlitze aus dem Innern der Schleife
nach außen geführt sind. Nur der Zeitmesser verbleibt an der Stirnseite, damit sein
Zeiger frei umlaufen kann. Sinngemäß kann auch die in Fig.2 beschriebene Ausführung
mit einer flexiblen Schleife für dieses einseitige Instrument verwendet werden.
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Im allgemeinen ist dieses Meßgerät als Handgerät vorgesehen, das zum
Kontrollieren der Maschinen an Stelle des Werkstückes nur kurzzeitig zwischen die
Elektroden gehalten wird. Es kann aber auch erwünscht sein, das Gerät für eine längere
Beobachtung der Maschine im praktischen Betrieb zu benutzen. Für diesen Fall sind
an den Kontaktflächen 3 und q. Augen mit Gewinde vorgesehen, in die für den Handgebrauch
Kupferscheibchen eingeschraubt sind. Für eine Betriebsbeobachtung wird nach Fig.
5 in das obere Auge ein Elektrodenschaft io geschraubt, in das untere eine Elektrode
ii. Die Unterelektrode 12 verbleibt an ihrem Platz. Mit dieser Einrichtung kann
der Schweißer bequem für längere Zeit die Arbeitsweise seiner Punktschweißmaschine
beobachten.
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Das beschriebene Meßgerät gibt dem praktischen Betrieb eine bisher
nicht bekannte. Möglichkeit für eine schnelle und einfache Einstellung und Überwachung
seiner Schweißmaschine. Es stellt daher eine wesentliche Bereicherung der Technik
dar.