Opis patentowy opublikowano: 15.10.1977 90263 MKP B23k 11/26 B23k 9/20 Int. Cl2.B23K 11/26 B23K 9/202 90263 Znane zgrzewarki do kolków obejmuja uklad zasilajacy i sterujacy oraz polaczony z tymi ukladami przy pomocy przewodów pistolet. Pistolet taki obejmuje zazwyczaj uchwyt kolka oraz przelacznik spustowy dla wyzwalania procesu zgrzewania.Ze wzgledu na bezpieczenstwo wyzwolenie procesu zgrzewania w zgrzewarkach do kolków powinno byc mozliwe dopiero po przylozeniu pistoletu do podloza.Znany jest zabezpieczajacy obwód wyzwalajacy, w sklad którego wchodzi uruchamiany recznie przelacz¬ nik spustowy, zestyk przy co najmniej jednej koncówce oporowej pistoletu, dla uzyskania elektrycznego polacze¬ nia z podlozem, element sterujacy oraz co najmniej jeden przewód doprowadzajacy energie zgrzewania. Gdy po wlaczeniu przelacznika spustowego przez zabezpieczajacy obwód wyzwalania plynie prad, wówczas element sterujacy, na przyklad przekaznik, dziala i zamyka obwód pradu zgrzewania za pomoca przelacznika pradu zgrzewania. Jezeli pistolet nie jest nalozony na material podloza, uruchomienie przelacznika spustowego nie zamyka obwodu wyzwalajacego, co uniemozliwia przeprowadzenie zgrzewania.W zgrzewarkach stalopradowych, zwlaszcza w zgrzewarkach z wyladowaniem kondensatorowym, dla uzys- *~$ TJiani4 optymalnych wyników zgrzewania pozadane jest, aby istniala mozliwosc wyboru biegunowosci pradu f zgrzewania. Wybór jednej lub drugiej biegunowosci zalezy od rodzaju materialów, które maja byc zgrzewane oraz f od wlasciwosci ich powierzchni. Zmiane biegunowosci mozna w najprostszym przypadku uzyskac w ten sposób, | ^•'sWf^lie#6d zasilajacy dolaczony do pistoletu i przewód zasilajacy dolaczony do podloza dolaczane sa zamien- IU~ xnieJSSSna tez przewidziec specjalny przelacznik biegunowosci.Gdy w dotychczas stosowanej zgrzewarce do kolków z zabezpieczajacym obwodem wyzwalajacym zmieni sie biegunowosc przewodów zasilajacych, a zgrzewanie ma sie odbywac wedlug drugiej z opisanych metod, wystepuja trudnosci. Przy odsunietym kolku dla jednej z dwóch mozliwych biegunowosci czesc obwodu zgrze¬ wania wykorzystywana w ukladzie wyzwalajacym jest przerwana i w zwiazku z tym jest niemozliwe wyzwolenie procesu zgrzewania.W znanych zgrzewarkach stosowano dla unikniecia tych trudnosci kilka styków dla realizacji polaczen elektrycznych z materialem podloza, przy czym obwód wyzwalajacy byl zamykany poprzez material podloza pomiedzy zestykami pistoletu zamiast poprzez przewód zasilajacy. Wada tego rozwiazania jest to, ze przy zanie¬ czyszczonych powierzchniach, przy kilku zestykach wystepuja wieksze trudnosci w uzyskaniu dobrego polacze¬ nia elektrycznego w obwodzie, a takze to, ze zabezpieczenie, jakie powinien zapewniac obwód wyzwalajacy, moze byc latwo wylaczone przez zbocznikowanie zestyków.Celem wynalazku jest opracowanie zgrzewarki do kolków z zabezpieczajacym obwodem wyzwalajacym, która umozliwia przeprowadzanie w prosty sposób zgrzewania obydwiema opisanymi metodami i z dowolna biegunowoscia przewodów zasilajacych, przy niewielkim zwiekszeniu kosztów urzadzenia.Cel wynalazku osiagnieto przez to, ze obwód wyzwalajacy jest podlaczony do zródla pradu przemiennego i ze galaz obwodu wyzwalajacego, obejmujaca przelacznik spustowy jest dolaczona do obu przewodów zasilaja¬ cych, miedzy zródlem zasilania, a gniazdami wtykowymi poprzez zespoly diod, po jednym zespole na kazdy kabel, spolaryzowane zaporowo dla pradu zgrzewania.Dzieki takiemu wykonaniu 'zgrzewarki osiagnieto to, ze jej zabezpieczajacy uklad wyzwalajacy dziala we wszystkich czterech mozliwych warunkach pracy, a mianowicie przy dwóch mozliwych biegunowosciach, zarów¬ no przy kolkach dotykajacych podloza jak i znajdujacych sie w pewnej odleglosci od podloza. Osiagnieto to z jednej strony dzieki uzyciu dla obwodu wyzwalajacego innego pradu zasilania, niz prad zgrzewania, tak, ze obydwa prady latwo jest rozdzielic, chociaz czesc obwodu zgrzewania wykorzystywana jest w ukladzie wyzwa¬ lajacym. Z drugiej strony osiagnieto to dzieki symetrycznemu dolaczeniu obwodu wyzwalajacego do obwodu zgrzewania, poprzez zespól diod, który zapewnia, ze w przypadku przebiegu roboczego istnieje zawsze co naj¬ mniej jedna droga dla pradu wyzwalajacego. Kazda z dwóch mozliwych dróg przewodzi tylko polówke fali o okreslonej polaryzacji. Przy wstepnym zetknieciu zgrzewanego kolka z podlozem przewodza obydwie drogi i obwód wyzwalajacy przy uruchomieniu przelacznika spustowego zamkniety jest dla obydwu polówek fali. Przy wstepnym odsunieciu kolka po zalozeniu pistoletu zamknieta jest tylko jedna czesc obwodu i prad wyzwalajacy sklada sie wtedy z polówek fali o jednej polaryzacji, co jednak wystarcza do zadzialania elementu sterujacego.Elementem wyzwalajacym jest korzystnie przekaznik lub sterowany przelaczajacy element pólprzewodnikowy, który zamyka przelacznik pradu zgrzewania.Zródlem pradu przemiennego jest w najprostszym przypadku transformator sieciowy obnizajacy napiecie.Mozna jednak stosowac tez jakiekolwiek inne zródla pradu o zmiennej polaryzacji, na przyklad generator impul¬ sów o polaryzacji na przemian dodatniej i ujemnej.Jesli zgrzewanie ma byc wykonywane druga opisywana metoda, element zgrzewany, na przyklad kolek, musi wraz ze swym uchwytem byc odsuniety od materialu podloza, nawet gdy na material podloza bedzie90263 3 zalozony pistolet. Moze to byc realizowane w ten sposób, ze przez uruchomianie przelacznika spustowego w pistolecie zostanie wzbudzony elektromagnes odciagajacy lub blokujacy. Elektromagnes moze odciagnac zgrze¬ wany kolek wraz z uchwytem do cofnietej pozycji i tam go zablokowac. Ze wzgledu na zajmowane miejsce i ciezar ora/ na zmniejszenie, kosztów stosuje sie zwykle elektromagnesy blokujace, które moga tylko podtrzymy¬ wac w pozycji cofnietej znajdujacy sie juz w tej pozycji element zgrzewany z uchwytem. Zarówno przy zastoso¬ waniu elektromagnesu odciagajacego jak i blokujacego przede wszystkim jednak przy zastosowaniu tego ostatnie¬ go, moze sie zdarzyc, ze pomimo wzbudzenia cewki element zgrzewany wraz z uchwytem nie utrzyma sie w pozycji cofnietej. Przy pomocy dalszego, korzystnego rozwiazania wynalazku mozna osiagnac to, ze zapobieg¬ nie sie zgrzewaniu, gdy element zgrzewany dotyka podloza, o ile przedtem urzadzenie zostalo przygotowane do zgrzewania druga opisana metoda. Osiaga sie to w ten sposób, ze element sterujacy jest tak wlaczony, aby dzialal tylko pod wplywem pradu wyprostowanego. Gdy zgrzewanie wykonywane jest przy zetknieciu elementu zgrze¬ wanego z podlozem, wówczas przy zamknietym przelaczniku pradu zgrzewania obwód wyzwalajacy zamyka sie zarówno przez przewód zasilajacy polaczony z podlozem, jak i przez przewód zasilajacy polaczony ze zgrzewa¬ nym kolkiem dzieki zwarciu kolka z podlozem. Z tego wzgledu w obwodzie wyzwalajacym, a wiec i poprzez element sterujacy plynie prad przemienny. Gdy jednak zgrzewany kolek jest odsuniety od podloza, obwód wyzwalajacy po zamknieciu przelacznika spustowego zamyka sie tylko poprzez przewód zasilajacy dolaczony do materialu podloza. W nastepstwie tego w obwodzie wyzwalajacym plynie prad zlozony z impulsów lub poló¬ wek fali o jednej bigunowosci. Te wlasciwosc urzadzenia mozna wykorzystac do uniemozliwienia zgrzewania z wstepnie odsunietym kolkiem przy przypadkowym zetknieciu kolka z podlozem.Elementem wyzwalajacym jest korzystnie przekaznik, do którego przy wyborze zgrzewania druga opisana metoda dolacza sie równolegle kondensator. Wartosc pojemnosci kondensatora jest tak dobrana, ze dla pradu zmiennego, wystepujacego przy zetknieciu zgrzewanego kolka z podlozem stanowi on skuteczne zwarcie tak, ze przekaznik nie dziala, co uniemozliwia zgrzewanie. Jezeli element zgrzewany jest odsuniety od podloza konden¬ sator ten stanowi dla wystepujacego wówczas pradu wyprostowanego tak duza impedancje, ze przekaznik zadzia¬ la. Zamiast przekaznika lub kondensatora, który moze byc do niego dolaczony równolegle, mozna uzyc takze kazdego innego ukladu; uruchamianego pradem zmiennym, a po odpowiednim przelaczeniu uruchamianego tylko pradem stalym lub pulsujacym.Zgrzewarka wedlug wynalazku zawiera korzystnie uklad automatycznej blokady, który po uruchomieniu obwodu wyzwalania jest zamkniety i otwiera sie dopiero po odsunieciu pistoletu od materialu podloza, co stanowi dodatkowe zabezpieczenie. Ponowne naladowanie bateri kondensatorów moze dzieki temu nastapic dopiero wtedy, gdy obwód zgrzewania jest otwarty i gdy na przyklad tyrystor, zastosowany jako przelacznik pradu zgrzewania bedzie mial dosc czasu na odzyskanie wlasciwosci blokujacych dzieki zanikowi nosników ladunku. , Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia elektryczny schemat ideowy zgrzewarki wedlug wynalazku, fig. 2 - elektryczny schemat ideowy innego rozwiazania zgrzewarki wedlug wynalazku.Do zródla zasilania 1, które jest na przyklad zespolem kondensatorów lub transformatorem z prostowni¬ kiem, dolaczony jest przewód zasilajacy 2 i, poprzez przelacznik a pradu zgrzewania, przewód 3 zasilajacy. Do przewodu zasilajacego 3 dolaczony jest za posrednictwem zlacza wtykowego 4 i gietkiego kabla 5 pistolet 6.Umieszczony w pistolecie zgrzewany kolek 7 polaczony jest ze zródlem zasilania 1 poprzez kabel 5. Kolek 7 moze byc ustawiony zarówno w pozycji, w której dotyka materialu podloza, jak równiez w pozycji cofnietej, aby mozna bylo pracowac druga opisana metoda. Urzadzenia nastawcze, potrzebne do drugiej metody, nie sa na rysunku pokazane, aby go bez potrzeby nie komplikowac. Material podloza 8, z którym ma byc zgrzany kolek- 7, dolaczony jest poprzez drugi gietki kabel 9 i zlacze wtykowe 10 do przewodu zasilajacego 2.W czasie zgrzewania przewód zasilajacy 3 ma w stosunku do przewodu 2 potencjal dodatni.Pomiedzy przewody zasilajace 2 i 3 wlaczone sa szeregowo dwie diody 11 i 12, przewodzace prad w kie¬ runku od przewodu 2 do przewodu 3. Do punktu 13 polaczenia diod lii 12 dolaczony jest przekaznik A, polaczony szeregowo z wtórnym uzwojeniem 14 transformatora. Pierwotne uzwojenie 15 transformatora zasilane jest pradem zmiennym. Szeregowo z uzwojeniem wtórnym 14 transformatora wlaczone jest zlacze wtykowe 16, poprzez które gietki kabel 17 polaczony jest z zestykiem przelacznika spustowego 18 w pistolecie 6. Drugi zestyk przelacznika spustowego 18 polaczony jest z zestykiem 19 na jednej z koncówek oporowych 20 pistole¬ tu 6. Oparcie koncówek oporowych 20 pistoletu 6 na materiale podloza 8 powoduje polaczenie elektrycz ne zestyku 19 z materialem podloza 8.90263 g wi przelacznik pradu zgrzewania a, zamyka obwód zgrzewania, ajednoczesnie rozwiemym zestykiem a^ przerywt obwód elektromagnesu blokujacego z cewka 26, co powoduje zetkniecie kolka 7 z podlozeniST ~~ """""" Jezeli kolek *?, pomimo zamkniecia przelacznika 24 nastawnika, dotyka podloza w chwili zamkniecia przelacznika spustowego 18, wówczas przez obwód wyzwalajacy plynie oczywiscie prad zmienny. Poniewaz kondensator 23 ma dla pradu zmiennego niewielka impedancje wiec zwiera prostownik 21 z przekaznikiem A tak. ze ten ostatni nie moze zadzialac. W zwiazku z tym nie jest mozliwe zamkniecie obwodu zgrzewania jesli kolek zgrzewany 7 dotyka podloza 8.Takze w urzadzeniu wedlug fig. 2 mozna wprowadzic narysowany na fig. 1 linia przerywana obwód trzymania przekaznika A. W takim przypadku proces wyzwalania mozna powtórzyc dopiero po zdjeciu pistoletu z materialu podloza. Zestyk aj powinien byc tak wlaczony, zeby przerywal obwód zwierajacy przekaznik A dla pradu zmiennego.Oczywiscie uklad przedstawiony na fig. 2 pozwala tez na zgrzewanie ze zmienna biegunowoscia przy pomocy obydwu metod zgrzewania, co mozna latwo stwierdzic. PL