DE364729C - Einrichtung zum elektrischen Anschweissen von Metallstiften u. dgl. an Metallkoerpern - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN
AM 2. DEZEMBER 1922

REICH S PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- JVi 364729 KLASSE 21 h GRUPPE

(St33379

Handstock Limited in Wokingham, Grafsch. Berkshire, Engl.

Einrichtung zum elektrischen Anschweißen von Metallstiften u. dgl. an Metallkörpern.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. Juli 1920 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in Großbritannien vom 27. Juni 1919 beansprucht.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum elektrischen An- oder Einschweißen von Stiften aus Eisen, -Stahl oder Messing an oder in geschmiedete oder gegossene Metallkörper, wie z. B. Bleche, Platten, Stangen, Blöcke, Schmiede- und Gußstücke.

Der Stift wird hierbei nach Schließen des elektrischen Stromkreises von dem Körper entfernt und nach einer bestimmten Zeit, während welcher der dadurch gebildete Lichtbogen aufrechterhalten wird, in dessen Richtung geigen den Körper bewegt und an ihn

S64729

angedrückt. Bei bekannten Einrichtungen dieser Art sollte der Stift mittels einer von Hand betätigten Vorrichtung hin und her bewegt werden; dies hat sich aber als schwer ausfuhrbar erwiesen, da die Zeit, während welcher der Lichtbogen aufrechterhalten werden muß, so kurz ist, 'daß sie mittels einer von Hand betätigten Vorrichtung nicht mit genügender Genauigkeit bestimmt werden ίο kann.

Gemäß der Erfindung erfolgen nun die Hinund; Herbewegung des Stiftes, die Bestimmung der Zeit der Aufrechterhaltung- des Lichtbogens und 'die Regelung der Aufeinanderfolge der Arbeitsvorgänge selbsttätig. Der Schweißstromkreis wird hierbei bis zur Beendigung der Schweißung geschlossen gehalten.

Die Einrichtung umfaßt in der Hauptsache zwei Teile, nämlich erstens eine Vorrichtung zur Bewegung des Stiftes und zur Bildung des Lichtbogens, bestehend aus einem Solenoid, dessen Kern als Stifthalter ausgebildet ist oder einen abnehmbaren Stifthalter trägt, und aus einer mechanischen oder elektrischen Vorhaltvorrichtung, 'die vorzugsweise mit dem Solenoid zu einem Ganzen vereinigt ist, und zweitens eine Vorrichtung, welche die Dauer und die Aufeinanderfolge der Arbeitsvorgänge selbsttätig regelt und es ermöglicht, diese Regelung" aus einer gewissen Entfernung zu bewirken.

Die Vorrichtung zur Bewegung des Stiftes kann entweder elektrisch oder mechanisch oder auch durch Vakuum, Druckluft, Öl, Wasser oder ein anderes Druckmittel betätigt werden. Im letzteren Fall wird der Stifthalter an der Kolbenstange oder der Membran eines Zylinders angebracht, 'der durch ein Rohr mit einer Druckwasser- oder Druck- ■ luftspeiseleitung verbunden wird. Die Schweißvorrichtung kann in diesem Fall durch eine Vakuumvorrichtung in ihrer Lage auf '. der Platte festgehalten werden. Die Einrichtung kann mit Gleichstrom oder mit Wechselstrom 'betrieben werden, und die i Regulierstromkreise können von einer von der Stromquelle des Schweißstromkreises gänzlich unabhängigen Stromquelle gespeist werden, z. B. von einer Batterie mit verhältnismäßig niedriger Spannung, oder von einem Speiseumformer im Hauptstromkreis mit einer Hochspannungswicklung im Regulierstromkreis. Wenn eine gemeinsame Stromquelle zur Speisung beider Stromkreise inVerbindungmitderNebenschluß-fSolenoidwirkung benutzt wird, so wird das Lichtbogensolenoid beim Schließen der Kontaktvorrichtung unmittelbar von deren Hauptkontakt erregt. Wenn getrennte Stromkreise benutzt werden, kann das Lichtbogensolenoid von einem Hilfskon.takt 'der Kontaktvorrichtung erregt, dieser aber wiederum durch Schließen der Kontaktvorrichtung stromführend¹ gemacht werden.

Auf den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele der Einrichtung dargestellt. Abb. ι zeigt die allgemeine Anordnung und das Schaltungsschema einer tragbaren Ausführung. Abb. 2 ist ein Aufriß der Vorhaltvorrichtung, Abb. 3 ein Grundriß von Abb. 2, Abb. 4 eine Seitenansicht von Abb. 3 und ; Abb. 5 ein senkrechter Schnitt nach Linie C .. von Abb. 3. Abt..6, 7 und 8 zeigen die Reguliervorrichtung im Stirnaufriß, Seitenaufriß und Grundriß. Abb. 9 zeigt das Schaltungsschema für zwei vereinigte Schweißvorrichtungen, die von verschiedenen Arbeitern bedient werden können. Abb. 10 ist ein Aufriß einer ortsfesten Ausführung der Einrichtung. Abb. 11 und 12 zeigen eine durch Druckluft betriebene Einrichtung zur Bewegung des Stiftes im Aufriß, teilweise ge-, schnitten, und im senkrechten Schnitt, Abb. 13 das von einem. Solenoid bewegte Ventil die- ' ser Vorrichtung im Aufriß, teilweise geschnit-ι ten, und Abb. 14 ist eine schaubildliche An- ^: sieht einer vorteilhaften Form der bei der Ausführung der Erfindung benutzten Stifte, ι (Abb. 1) ist die Platte, an der der Stift 2 angeschweißt werden soll. 3 ist ein Solenoid, dessen Kern 4 mittels eines an seinem äußeren , Ende angebrachten Klemmfutter den Stift 2 trägt. Das Solenoid 3 wird in seiner Stellung gegenüber der Platte 1 durch Vorhaltmagnete 5 und¹6 festgehalten, die zu beiden Seiten des Solenoids angeordnet sind, und : deren Wicklungen von irgendeiner geeigneten t Elektrizitätsquelle erregt werden. Die selbsttätige Reguiliervorrichtung, die mit 7 bezeichnet und weiter unten mit Bezug auf die Abb. 6, 7 und 8 näher beschrieben ist, besteht aus einer Daumenwelle 8, vier Daumen 9, 10 11 und 12 und vier Polhebeln oder Fingern !3) I4> 15 und 16, die bei der Drehung der Welle 8 mit den erwähnten Daumen in Berührung kommen. Die Welle 8 kann durch ein Uhrwerk in Drehung gesetzt werden, wie bei der Ausführung nach Abb. 6, 7 und 8; oder sie kann elektrisch angetrieben werden. Zu gewisser Zeit wird sie durch eine Bremse 17 (Abb. 6 und 8) angehalten, die bei der Erregung eines Solenoids 18 (Abb. 1, 6, 7 · und 8) gelöst wird. 19 und 20 sind die positiven und die negativen Hauptzuleitungen. 21 ist ein doppelpoliger Schalter zum Einschalten der Einrichtung in den Hauptstromkreis. 22 und 23 sind die Hauptleiter der Einrichtung. In den Leiter 23, der mit dem Stifthalter verbunden ist, sind eine durch ein Solenoid 25 bewegte Kontaktvorrichtung 24 und zwischen dieser und dem Stifthalter eine Reaktionsspule 26 und ein Regulierwider-

stand 27 hintereinander· eingeschaltet, während 'der Leiter 22 unmittelbar mit der Platte ι verbunden ist. In Abb. 1 sind die Hauptzuleitungen 19 und 20 und die den Schweißstromkreis bildenden Hauptleiter 22 und 23 zur Unterscheidung von den anderen Stromkreisen in dickeren Linien gezeichnet. Die Reaktionsspule 26 hat den Zweck, heftige Stromstöße zu dämpfen und dadurch ein Aufstoßen des Stiftes auf die Platte infolge zu ■ raschen Ansteigens des Stromwertes zu verhindern. Mittels des 'Regulierwiderstandes 27 kann die 'Spannung des Hauptstromes verschiedenen! Größen und 'Stoffen des Stiftes und der Platte und anderen veränderlichen Faktoren, z. B. der Temperatur, angepaßt werden. Die nach dem Solenoid 3, den Vorhaltmagneten 5 und 6 und dem als Kontaktbirne dargestellten Hauptregulierschalter 28 führenden-Leiter sind zu einem Kabel 29 vereinigt, das mit einem Stecker 30 versehen ist; an diesem sitzen vier Kontaktstöpsel 31, 32, 33 und 34, die in passende Konitakthülsen35, 36, 37 und 38 gesteckt werfen können; letz-

.".5 tere sind an einem (nicht gezeichneten) Kasten angebracht, der die Reguliervorrichtung enthält. In diesem Kasten können auch : die Teile 24, 25, 26 und 27 untergebracht sein. An dem Kasten ist ferner eine PoI-klemme 3,9 zum Schließen· des Stromkreises j durch das Solenoid 25 angebracht. 40, 41 \ und 42 sind Lampen wider stände, und 43 ist ein induktionsfreier Widerstand. Die Lampe 40 leuchtet beim Betätigen des Hauptregulierschalters 28 auf und zeigt so an, daß die Reguliervorrichtung 7 in Tätigkeit ist.

Die nach den Kontakthülsen 35, 36, 37 und !

38 führenden Leiter und die entsprechenden, [ von den Stöpseln 31, 32, 33 und 34 nach dem :

Solenoid 3, den Vorhaltmagneteni 5 und 6 und ' dem Schalter28 führenden Leiter sind mit den | gleichen Bezugszeichen versehen wie die Kontakthülsen selbst. In Abb¹. 1 ist unter dem ■die Stöpsel 31, 32, 33 und'34 tragenden Stekker 30 ein Teil des Kabels 29 punktiert dar- , gestellt, um die Anordnung und¹ die Verbin- j dung der Leiter mit den !Stöpseln und der j letzteren mit den Hülsen 35, 36, 37 und 38 klar zu zeigen. Der Stromkreis durch die Magnete 5 und· 6 kann mittels eines Schalters : 44 geschlossen werden. Die Stromkreise , durch den Schalter 28 und die- Magnete 5 und 6 sind vom Leiter 35 bei 45 abgezweigt, ^: der Stromkreis durch das Solenoid 3 ebenfalls.

vom Leiter 35 bei 46. Es sind verbunden: ; der Leiter 35 durch die Kontakthülse 35 und einen Draht 47 mit der Daumenwelle 8, der Leiter 36 durch die Hülse 36 und einen Draht ' 48 mit den Fingern· 13 und 14, und der Leiter 37 durch d^!ie Hülse 37 und einen Draht 49 mit dem Finger 15 -oder durch den induktionsfreien Widerstand 43 und einen Draht 49' mit der Kontaktvorrichtung 24 und dem negativen Leiter 23; ferner der Leiter 38 durch die Hülse 38, den Draht 50, die Lampen 41 und 42 und den Draht 5'i mit der gemeinsamen negativen Polklemme 52, und diese durch den Draht 53 mit dem Leiter 23; ferner der Stromkreis durch das die Kontaktvorrichtung 24 bewegende Solenoid 25 durch dien vom positiven Leiter 22 abgezweigten Draht 54, die Hülse 35, den Draht 47, die Daumenwelle 8, den Daumen 12, den Finger 16, den Draht 55, die Klemme 39 und den Draht 56 über das Solenoid¹25 mit diem Leiter 23; ferner der Stromkreis durch das die Bremse 17 lösende Solenoid 18 durch den vom Leiter 22 abzweigenden Draht 54, die Hülse 35, den Draht 47,- die Daumeruwelle 8, dien Daumen 9 (oder 10), den Finger 13· (oder 14), diie Drähte 57 und 58, die Lampe 40, den Draht 59, die Klemme 52 und den Draht 53 mit dem Leiter 23. Der Stromkreis durch den Schalter 28 überbrückt 'die; Lücke zwischen den Daumen 9 undl 10 und den Fingern 13 und 14 im Stromkreis des 'Bremslosesolenoids 18, welche Lücke offen ist, wenn die Reguliervorrichtung 7 außer Tätigkeit ist. Der Stromkreis durch den Schalter 28 geht vom Leiter 22 durch den Draht 54, die Hülse 35, den Stöpsel 31, den Draht 35 über Punkt 45, dien Draht 36, den -Stöpsel 32, die Hülse 36, die Drähte 48 und 57, das Solenoid 18, den Draht 58, die Lampe 40, den Draht 59, die Klemme 52 und den Draht 53 nach dem Leiter 23.

Das Stifthaltersolenoid 3 (Abb. 2 bis 5) und die Vorhaltmagnete 5 und 6 sind an einem gemeinsamen Tragrahmen 60 angebracht; an diesem ist 'ein Flacheisenbügel 61 befestigt, der mit einem Handgriff 62 aus Hartgummi, Fiber.oder anderem Isolierstoff versehen ist. Das Solenoid 3 und die Magnete 5 und 6 bilden in dieser Weise ein einziges Ganzes, das leicht von Platz zu Platz getragen werden kann.

DlasSolenoid 3 hat einen Deckel 63 (Abb. 5), der atn Tragrahmen 60 durch Winkel 64 und 65 befestigt ist. Dieser Deckel hat in der Mitte ein Auge 66, durch das ein Stift 72 greift, der den Solenoidkern 4 mit einem KoI-beni 75 verbindet. Dieser wird mit seinem Bund 76 durch eine Feder JJ gegen den Dekkel 63 ,gedrückt; die Feder 77 befindet sich in einer Kapsel 78, die lose in einer Büchse 79 sitzt. Zwischen den 'einander gegenüber liegenden Flächen der Kapsel 78 und der Büchse 79 befindet sich ein Kugellager 80. Auf dem oberen, aus der Büchse 7,9 herausragenden Ende des Kolbens 75 ist eine Kontakthülse 81 befestigt. An der Büchse 79 ist ein Bügel 82 befestigt, der eine Vorrichtung zum Einstellen der richtigen Länge des Lichtbogens trägt.

Diase Stellvorrichtung besteht aus einem hohlen Schraubstöpsel 83, in dem eine Schraubenfeder 84 (Abb. S). sitzt, die durch eine Verschlußschraube 86 in ihrer Lage gehalten wird. Das untere Ende dieser Feder drückt auf einen kleinen Kolben 85, dessen aus dem Schraubstöpsel 83 herausragender Teil bei der Bildung des Lichtbogens dessen Länge bestimmt. Durch Drehen des Stöpsels 83 derart, daß der kleine Kolben 85 mit dem Kolben 75 gerade in Berührung kommt, wenn die Vorrichtung zum Schweißen aufgesetzt wird, kann somit die gewünschte Länge des Lichtbogens eingestellt werden.

-Am äußeren Ende des Solenoidkernes 4 ist ein Klemmfutter 87, 88 zum Einspannen des Stiftes 2 abnehmbar angebracht. Zwischen der Büchse 87 dieses Futters und dem Kern 4 ist eine Eisen- oder Stahlscheibe 89 eingesetzt, um die magnetische Streuung vom Kern 4 nach dem Lichtbogen zu verringern. Das den Schweißstrom führende Kabel kann durch einen Stöpsel mit der Kontakthülse 81 oder in geeigneter Weise mit der Scheibe 89 verbunden werden.

Die Vorhaltmagnete 5 und 6 werden vom Tragrahmen 60 mittels Schrauben 90' und 91' getragen; diese sind in Isolierbüchsen 92' und 93' verstellbar, die in Bobrungen des Rahmens 60 sitzen. Zum Verstellen dienen geränderte Muttern 94' und 95' und Flügelmuttern 96 und 97. Am unteren Ende der Schrauben 90' und 91' sind Deckel 98 und 99 (Abb. 5) befestigt, die in Gehäuse 100 und 101 aus weichem Stahl eingeschraubt sind, welche die Spulen 102 und 103 umgeben. Die Deckel 98 und 99. tragen die mit ihnen ein Stück bildenden Kerne 108 und 109 und werden ihrerseits von einem Messingrahmen 112 getragen, der auf dem Gehäuse 73 des Solenoids 3 mittels einer Isolierbüchse 1-13 auf und ab beweglich geführt und auf den Dekkeln'98 und 99 mittels den auf den Schraubengo' und 91' sitzenden Muttern 114 und 115 festgeklemmt ist. Die Spulen des Solenoids 3 und der Magnete 5 und' 6 sind vorzugsweise so gewickelt und verbunden, daß an den der Platte 1 gegenüberliegenden Kernenden die gleiche Polarität erhalten wird. 5" Am Bügel 61 ist ein zweiter Bügel 116 (Abb. 2, 3 und 4) befestigt, auf dem der Schalter 44 sitzt, ferner ein dritter Bügel 118 mit einer Schelle 117 sowie zwei seitliche Schellen 123 und 124 zum Halten der Kabel 23 und 29. 119 und 120 (Abb. 3) sind isolierende Einführungsbüchsen für die zu den Spulen 102 und 103 der Magnete 5 und· 6 führenden Drähte, und 121 und 122 sind solche für die zur Spule 69 des Solenoids 3 führenden Drähte.

Die Reguliervorrichtung 7, durch welche die Aufeinanderfolge der Arbeitsvorgänge vom Hauptregulier- oder Fernsteuerschalter 28 aus geregelt wird, ist in Abb. 6, 7 und 8 dargestellt. Wie schon erwähnt, weist diese Vorrichtung vier Daumen 9, 10, 11 und 12 (Abb. 8) auf. Die zusammengehörigen Daumen 9 und 10 haben je eine Lücke 125 oder 126, und alle Daumen sind auf der Welle 8 in der Achsen- sowie in der Umfangsrichtung verstellbar. Durch gegenseitige Verstellung der beiden Daumen 9 und 10 in der Umfangsrichitung· kann der Zeitraum zwischen der Wirkung des Daumens 9. und der des Daumens 10 verändert werden.- Der Daumen 9 öffnet bei der Drehung den Stromkreis des Bremslösesolenoids 18, während der Daumen 10 diesen Stromkreis schließt, und zwar unabhängig von dem parallel dazu geschalteten Schalter 28, so daß der Stromkreis des letzteren geöffnet werden kann, wenn derjenige der Daumen 9 und 10 geschlossen ist, ohne die Drehung der Welle 8 zu unterbrechen. Der Daumen 11 dient zum Kurzschließen der Spule 69 des Solenoids 3, und der evolutenförmige Daumen 12 regelt das Schließen und das Öffnen der Hauptstromkontaktvorrichtung 24 (Abb. 1) und dadurch auch dasjenige des Schweißstromkreises. Durch Schließen der Kontaktvorrichtung 24 wird das Nebenschlußsotenoid 3 erregt, das durch den Kurzschlußdaumen 11 'stromlos gemacht wird, bevor der Daumen 12 den Kontaktfinger 16 verläßt. Die endgültige Einstellung der Reguliervorrichtung 7 geschieht durch Längsverschiebung dieses Kontaktfingers.

Die Welle 8 ist zwischen Platinen 127 und 128 gelagert und wird durch ein Uhrwerk in Drehung gesetzt. Dieses besteht aus einer Federtrommel 129 und einer Reihe von Stirnrädern 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136 und 137, deren AVellen ebenfalls in den Platinen 127 und 128 gelagert sind. Ein Bock 140 (Abb. 6 und 8) trägt zwischen seinen wagerechten Armen 141 und 142 eine senkrechte Welle 143. Auf dieser sitzt eine Schnecke 144, die in ein Söhnecken- oder Stirnrad 145 auf der Welle des Rades 137 greift, sowie ein Ring 146. Der Kern 147 des Solenoids 18 ist durch einen Winkelhebel 148 und einen Stift 149 mit dem freien Ende einer Flachfeder 150 verbunden, die anderends an der Platine 127 befestigt ist und am Ring 146 anliegt und so mit diesem zusammen als Bremse wirkt. Auf der Welle 143 ist ferner z. B. mittels einer Federklemme ein Bremsflügel 151 befestigt.

Die Wirkungsweise der Einrichtung nach Abb. ι ist folgende:

Es sei angenommen, daß die Magnete 5 iao und 6 und das Solenoid 3 in die gewünschte Stellung zur Platte 1 gebracht sind, an wel-

eher der Stift 2 angeschweißt werden soll. Durch' Betätigen des Schalters 44 wird alsdann der Stromkreis der Magnete 5 und 6 wie folgt geschlossen: Leiter 22, Draht 54, Hülse 35, Draht 35, Spulen von 6 und' 5, Schalter 44, " Draht 38, Hülse 38, Draht 50, Lampen 42 und41, Driaht5i, Klemme 52, Draht 53 und Leiter 23. Infolgedessen werden die Spulen der Magnete 5 und! 6 unabhängig vom Haupt-Stromkreis erregt, so daß diese Magnete das Solenoid 3 mit dem Stifthalter in der gewünschten Stellung gegenüber der Platte 1 festhalten. Hierauf wird der Schalter 28 betätigt, der den -Stromkreis durch das SoIenoid 18 schließt, so daß dieses die Bremsfeder 150 (Abb. 6 und 8) vom Bremsring 146 löst; infolgedessen setzt isich die Welle 8 der Reguliervorrichtung 7 in Drehung. Bei dieser Drehung kommen die Daumen 9 und 10 mit den Kontektfmgern 13 und 14, die sich gewöhnlich (dl. h. wenn die Reguliervorrichtung außer Tätigkeit ist) über den Lücken der Daumen befinden, in Berührung, wodurch der Stromkreis durch den Schalter 28 umgangen wird. Der Stromkreis durch das Bremslösesolenoid 18 wird somit unabhängig von demjenigen durch den Schalter 28 geschlossen gehalten, welch letzterer daher geöffnet werden kann, ohne genanntes Solenoid unerregt zu machen.

Bei der weiteren Drehung der Welle 8 kommt alsdann der Daumen 12 mit dem Finger 16 in¹ Berührung. Infolgedessen wird das Solenoid 25 erregt und durch dieses die Kontaktvorrichtung 24 bewegt, die hierbei den Schweißstromkreis schließt, so daß der Strom durch die Platte 1 und den Stift 2 geht. Gleichzeitig wird auch das 'Solenoid 3 erregt, das infolgedessen den Stift 2 der Wirkung der Feder 77 (Abb. 5) entgegen zurückzieht und außer Berührung mit der Platte 1 bringt, wobei der Lichtbogen entsteht. Bei der weiteren Drehung der Welle 8 berührt der Daumen 11 den Finger 15, wodurch das Solenoid 3 kurzgeschlossen oder in Nebenschluß gelegt und so praktisch unerregt gemacht wird. Die unmittelbare Folge davon ist, daß die Feder 77 den .Stift 2 in der Richtung des Lichtbogens rechtwinklig zur Platte 1 gegen diese bewegt, und zwar mit 'genügendem Druck, um das Anschweißen des Stiftes an der Platte zu bewirken. In dieser Weise wird der Lichtbogen in der Richtung der Stiftbewegung unter Verkürzung bis zur wirklichen Berührung zwischen dem· Stift und der Platte aufrechterhalten. Bei der weiteren Drehung der Welle.'S kommt 'der Daumen 12 außer Berülhrung mit dem Finger 16, wodurch das Solenoid 25 unerregt oder der Stromkreis durch dasselbe geöffnet wird. Infolgedessen wirf auch die Kontaktvorrichtung 24 und ! durch diese der Schweißstfomfcreis geöffnet. Der Daumen- I¹I kommt bei der weiteren Drehung der Welle 8 außer Berührung mit dem Finger 15, so daß der Kurzschluß des Solenoids 3 aufgehoben wird'.

Die Welle 8 dreht sich weiter, bis die Lü'k- ^: ken 125 und 126 der Daumen 9 und 10 den j Enden der zugehörigen Kontaktfinger 13 und : 14 gegenübertreten, wodurch der Stromkreis { durch das Solenoid 18 geöffnet wird. Infolgedessen tritt die Bremse 146, 150 (Abb. 6 ' und 8) der Reguliervorrichtung 7 in Tätigkeit, wodurch die WdIe 8 angehalten wird. , Diese Reihe von Arbeitsvorgängen kann durch einfache Betätigung des Schalters 28 beliebig oft wiederholt werden.

Bei der Ausführung nach Abb. 9 sind zwei j Schweißvorrichtungen D und E vorgesehen, die von verschiedenen Arbeitern bedient werden können, und zwar kann jede der beiden Vorrichtungen durch Betätigung des zugehörigen Schalters 28 oder 28' in Tätigkeit gesetzt werden, während die Aufeinanderfolge der Arbeitsvorgänge durch eine gemeinsame ι Vorrichtung geregelt wird, die der mit Bezug auf die Abb. 1, 6, 7 und 8 beschriebenen ähnlich ist. Die Bauart und die Schaltung der Einrichtung nach Abb. 9 sind derart, daß eine gleichzeitige Tätigkeit der beiden ,Schweiß·· vxirrichtungen D und E ausgeschlossen ist. Die Reguliervorrichtung und die elektrischen Verbindungen können aber auch so eingerichtet werden, daß die beiden Schweißvorrichtungen je nach Bedarf gleichzeitig oder nacheinander in Tätigkeit treten können. In Abb. 9 sind die Bezugszeichen der den Teilen¹ und Verbindungen der Schweißvorrichtung D entsprechenden Teile und Verbindungen der Vorrichtung £ mit Indexen versehen, um die beiden Vorrichtungen und ihre Verbindungen klar zu unterscheiden. Zum Gebrauch von zwei solchen Schweißvorrichtungen sind außer den in. Abb. 1 dargestellten Teilen noch folgende erforderlich: Eine j Kontaktvorrichtung 24', ein Solenoid 25' zu j deren Bewegung, ein negativer Hauptleiter j 23', ein Bremslösesolenoid 18', zwei Weehselschalter 152 und! 152' und ein Daumen 11'.

Die Reguliervorrichtung 7, die Solenoide 18', ^; 25, 25', die Reaktionsspule 26, der Regulier- ^; widerstand'27 sowie dia 'Kontakthülsen 35, ; 36, 37> 38 und 35', 36', 37', 38' sind in einem tragbaren Kasten untergebracht. Die Kabel ■ 2,9 und 29' sind zur Verbindung mit den zuj gehörigen Kontakthülsen mit Steckern 30 ; und 30' versehen, welche die Kontaktstöpsel 31 bis 34 und 31' bis 34' tragen. Die Bauart : der einzelnen Teile der Einrichtung nach Abbi. 9 ist die gleiche wie diej^enige der ent-J sprechenden Teile der Einrichtung nach ! Abb. i. Die Stromkreise der Schweißvor-

richtung" £ sind klar dargestellt, und die Tätigkeit dieser Vorrichtung ist die gleiche wie die der Schweißvorrichtung nach Abb. i. Es genügt daher, die Tätigkeit der Schweißvorrichtung E zu beschreiben:

Der Schweißstormkreis dieser Vorrichtung ist folgernder: Positiver 'Hauptzuleiter ig, Schalter 21, Hauptleiter 22, Platte 1, Stift 2', Leiter 23', Kontaktvorrichtung 24', Regulierwiderstand 27, Reaktionsspule 26, Hauptleiter 23, Schalter 21, negativer Hauptzuleiter 20. Der Nebenschlußsolenoidstromkreis: Positiver Hauptzuleiter 19, Schalter 21, Leiter 22, Drähte 54, 153 und 153', Hülse 37', Stöpsel ^X5 33'. Draht 37' im Kabel 29', Draht 46', Solenoid 3', Draht 38', Stöpsel 34', Hülse 38', Draht 154', induktionsfreier Widerstand 43', Draht 155', Hilfskontakt'e 156' und 157' der Kontaktvorrichtung 24', Draht 158, Leiter 23 und negativer Hauptzuleiter 20.

Bei der Betätigung des Schalters 28' wird der Stromkreis des Solenoids 18' wie folgt geschlossen: Leiter 22, Drähte 54, 153 und 153', Hülse 37', Stöpsel 33', Draht 37', Schalter28', Stöpsel 32', Hülse 36', Drähte 159' und 160', Kontakte 161' und 162' des Wechselschalters 152, Draht 163', ' Solenoid 18', Draht 164, Lampe 165, Draht 158 und Leiter 23. Es wird daher das Solenoid! 18' erregt und die Bremse 146, 150 (Abb. 6 und 8) der Reguliervorrichtung 7 gelöst, so daß die Welle 8 sich in Drehung setzt. Die Erregung des Solenoids 18' hat die Öffnung des Stromkreises über die Kontakte 161 und^: 162 und die Schließung desjenigen über die Kontakte 168 und 169 zur Folge. Das Öffnen der Kontakte 161 und 162 bewirkt auch dasjenige des Stromkreises durch das Solenoid' 18 und das Schließen der Kontakte 168 und 169 dasjenige der Lücke im Stromkreis des Solenoids 25', so daß dieses zu geeigneter Zeit durch die Reguliervorrichtung 7 erregt werden kann. Letztere ist mit den Solenoiden 25 und 25' der KontäktJvorrichtungen 24 und 24' durch die Kontakte der Schalter 152 und 152' verbunden.

Sobald die Bremse der 'Reguliervorrichtung 7 gelöst wird, setzt sich die Welle 8 in Drehung, wobei die Daumen 9 und 10 mit den Fingern 13 und 14 in Berührung kommen, die wie gewöhnlich über den Lücken dieser Daumen liegen. Der Stromkreis über den Schalter 28' wird hierdurch ausgeschaltet und derjenige über das Solenoid! i8' und den Daumen 10 vom erster en unabhängig aufrechterhalten. Bei der Berührung des Daumens 12 mit dem Finger 16 wird das Solenoid 25' erregt; infolgedessen wird durch die Kontaktvorrichtung 24' der Schweißstromkreis über die Platte ι und den Stift 2' und¹ gleichzeitig durch die Hilfskontakte 156' und 157' der ' Stromkreis des Solenoids 3' geschlossen, also auch dieses Solenoid erregt, so daß es den Stift der Federwirkung entgegen außer Berührung mit der Platte bringt und die Biidung des Lichtbogens bewirkt.

Bei der weiteren Drehung der Welle 8 berührt der Daumen 11' den Finger 15', wodurch das Solenoid 3' kurzgeschlossen oder in : Nebenschluß gelegt und so unerregt gemacht \ wird, so daß die Feder yy (Abb. 5) den I Stift 2' .in der Richtung des Lichtbogens : rechtwinklig zur Platte 1 mit genügendem ; Druck gegen diese bewegt, um das Anschwei-I ßen des Stiftes an der Platte zu bewirken. j Der Lichtbogen wird! hierbei in der Bewe-1 gungsrichitung des Stiftes unter Verkürzung I bis zur wirklichen Berührung· des Stiftes mit ' der Platte aufrechterhalten. Bei der wei-, teren Drehung· der Welle 8 tritt der Daumen ^; 12 außer Berührung mit dem Finger 16, wo-, durch der Stromkreis des Solenoids 25' ge-I öffnet und somit dieses unerregt gemacht : wird; infolgedessen öffnet auch die Kontakt-I vorrichtung 24' den Schweißstromkreis. Alsdann berührt der Daumen 11' den Finger 15', ; wodurch der Kunzschluß des Solenoids 3' aufgehoben wird.

i Die Welle 8 dreht sich weiter, bis die Lük- ! ken der Daumen 9 und 10 den Enden der Finj ger 13 und 14 gegenübertreten. Infolgedessen wind! der Stromkreis des Solenoids 18' geöffnet und die Bremse der Reguiliervorrichtung 7 angezogen, so daß die Drehung der Welle 8 aufhört. Gleichzeitig werden durch : den Kern des Solenoids 18' die Kontakte 168 und 169 geöffnet und die Kontakte 161 und 162 geschlossen. Die Lampe 165 leuchtet gelegentlich auf und zeigt dadurch an, ob Strom durch die Solenoide 18 oder 18' fließt. ' Abb. 10 zeigt eine ortsfeste Bauart der Einrichtung. Das Solenoid 3 wird hierbei von der Spindel 171 einer Säulenbohrmaschine

■ getragen, das Werkstück 173, an dem der

; Stift 2 angeschweißt werden soll, von dem ^: Tisch 172, der auf dier Säule 170 verstellbar ist. Die Reguliervorrichtung ist in einem ¹ tragbaren Kasten 182 untergebracht, von dem j die Kabel 183 und 184 nach dem Solenoid 3 ; führen.

Es hat sich gezeigt, daß bei gewissen Grö-

■ ßen und Arten der Stifte, Platten u. dgl. ein ' starker mechanischer Druck zum Aufsetzen ι des Stiftes auf die Platte erforderlich ist, um eine gute Schweißung zu erzielen. Zu diesem Zweck kann z. B. die in den Abb. 11, 12 und

! 13 dargestellte, mit einem geeigneten Druckmittel betriebene Andrückvorrichtung anstatt i der vorstehend beschriebenen elektromechani-I sehen benutzt werden.

i Bei dieser Vorrichtung ist das Einspann-

1 futter 87, 88 für den «Stift 2 am Ende der

S64729

Stange 186 «ines Kolbens 187 (Abt. π und 12) angebracht, der sich unter der Einwirkung von Druckluft in einem Zylinder 188 bewegt. Dieser Zylinder ist mit einer Schelle 189, 190 zum Befestigen an einem ortsfesten Gegenstand verseben und durch Rohre 191 und 192 mit einem Ventilgehäuse 1,93 verbunden. In diesem befinden sich zwei Tellerventil 194 unid! 195 (Abb. 11), die auf einer gemeinsamen Stange 196 sitzen. Der Zylinder 188 besitzt öffnungen 198 und¹199, durch welche die Druckluft den beiden Seiten des Kolbens 187 zugeführt wird. Die verbrauchte Luft strömt durch die Öffnung 198 oder 199, das Rohr 191 oder 192 und das eine Ende der Stange 196 ins Freie. -Die letztere ist hohl , und an beiden Enden mit Durchgangsöffnungen 200 und 201 versehen, die zu geeigneter Zeit die Verbindung 'zwischen den Rohren 191 und 1.92 und dem Freien durch die Bohrungen 202 und 203 der Stangenenden herstellen.

Die Stange 196 wird mit den Ventilen 194 und 195 durch ein Solenoid 204 (Abb. 13) bewegt, dessen Kern 205 mit der Stange 196 i durch ein· Hebelwerk 206, 207, 208 verbunden _; ist. Der Hebel 207 ist an einem Arm 209 : gelagert, der am Ventilgehäuse 193 befestigt ^; ist. 209' (Abb. 12) ist die Kontakthülse zum

Anschließen des Hauptstromikabels an die ! Kolbenstange 186. Das Solenoid 204 ist mit- ^: tels Schellen 210 und 211 am Ventilgehäuse ! 193 befestigt. Der Solenoidkern 205 steht unter der Einwirkung einer Feder 212. 197 ^] (Abb. 11) ist ein Zweiwegehahn, dessen ; Kanal 213 abwechselnd mit dem Luftauslaß- ' stutzen 214 oder idem Lufteinlaßstutzen 215 verbunden werden kann.

In unerregtem Zustande des Solenoids 204 (Abb. 13) wird sein Kern 205 mit der Ventilstange 196 durch die Feder 212 in der gezeichneten Stellung gehalten. Der Kolben 187 wird daher durch die durch 215, 191 und 198 einströmende Druckluft nach unten, also gegen die Platte gedrückt, so daß der Stift 2 mit der Platte in Berührung kommt. Durch Einstecken das Kabels in die Kontakthülse 209' wird der Schweißstromkreis durch, den Stift und die Platte geschlossen und gleich- _:

zeitig das Solenoid 204 durch eine unabhän- j gige Stromquelle erregt. Tjifolgedessen wird der Soienoidkern 205 gehoben und durch diesen mittels des Hebelwerkes 206, 207,. 208 die Ventilstange 196 gesenkt, wobei sich das Ventil 194 schließt und dias Ventil 195 öffnet. Die Druckluft strömt dann durch 215, 192 und 199 nach der Unterseite des Kolbens 187, : während die verbrauchte Luft auf der Ober- ' seite des Kolbens durch 191, 200 und 202 ent- , weicht. Der Kolben 187 wird daher samt der Stange 186 nach oben gedrückt, wobei der ; Stift 2 sich von der Platte entfernt und dadurch der Lichtbogen gebildet wird.

Bei der Enterregung oder Kurzschließung des Solenoidls 204 wird die Ventilstange 196 durch die Einwirkung der Feder 212 auf den Kern 205 wieder gehoben, so daß die Druckluft wieder über dem Kolben 187 einströme, während die verbrauchte Luft unter dem Kolben entweicht. Infolgedessen wird der KoI-ben 187 wieder nach unten gedrückt, und somit der Stift 2 in der Richtung des Lichtbogens gegen die Platte bewegt und so fest an diese angedrückt, wie es zum Anschweißen nötig ist. Der Lichtbogen wird hierbei in der Richtung der Stiftbewegung unter Verkürzung bis zur Berührung des Stiftes mit der Platte aufrechterhalten. Alsdann wird der Schweißstromkreis geöffnet. Die Bewegung des Hahnes 197, die Erregung und Enterregung des Solenoids 204 sowie das Öffnen und Schließen des Schweißstromkreises werden durch eine selbsttätige Reguliervorrichtung der oben beschriebenen Art bewirkt. Durch Hinzufügen eines Daumens und eines zugehörigen Kontaktfingers zu dieser Vorrichtung und von Drähten zu deren Verbindung mit dem das Ventil 194, 195 bewegenden Solenoid¹204 kann dieses Ventil selbsttätig gesteuert werden.

Die besten Ergebnisse hinsichtlich gleichmäßiger Verschweißung mit hoher mechanischer Festigkeit sind mit der in Abb. 14 dargestellten Form des Stiftes 2 erzielt worden. Der Stift besitzt hierbei am anzuschweißenden Ende einen Bund 216 und einen darüber vorstehenden, etwas zugespitzten Zapfen 217, um die Bildung und Zentrierung des Lichtbogens zu erleichtern.

Claims (17)

- Patent-Ansprüche:

1. Einrichtung zum elektrischen Anschweißen von Metallstiften u. dgl. an Metallkörpern, bei welcher der Stift nach Schließen des Stromkreises von 'dem Körper entfernt und nach einer bestimmten Zeit, während welcher der dadurch gebildete Lichtbogen aufrechterhalten wird, in dessen· Richtung gegen den Körper bewagt und an ihm angedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Hin- und Herbewegung des Stiftes, die Bestimmung der Zeit der Aufrechterhaltung des Licht- - bogens und die Regelung der Auf einanderfolge der Arbeitsvorgänge selbsttätig erfolgen, wobei der Schweißstromkreis bis zur. Beendigung der Schweißung geschlossen bleibt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, ge- lao kennzeichnet durch ein Solenoid, das unabhängig von dem durch dien Stift und den

Körper gehenden Stromkreis erregt wer- I den kann und dessen Kern als Stifthalter i ausgebildet oder mit einem abnehmbaren Stifthalter ausgestattet ist und unter der Einwirkung einer Feder steht, so daß er den Stift der Federwirkung entgegen von dem Körper entfernt, wenn das Solenoid erregt wird, und ihn unter der Pederwirkung an den Körper andrückt, wenn das ίο Solenoid in Nebenschluß gelegt, kurzgeschlossen oder sonstwie enterregt wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Elektromagnete, die unabhängig vom Schweißstromkreis erregt werden^ können., so daß sie die Schweißvorrichtung während der Schwei- ' ßung in ihrer Stellung auf dem Körper festhalten.

4. Einrichtung nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen dies Stifthaltersolenoids und der ; Vorhaltmagnete so gewickelt und verbun- j den sind, daß an den dem Körper gegen- | überliegenden Enden ihrer Kerne die < gleiche Polarität erhalten wird.

5. Einrichtung· nach Anspruch 2, ge- ' kennzeichnet durch eine Vorrichtung, mittels deren der Hu'b des Solenoidkernes und damit auch die Länge des Lichtbogens eingestellt werden kann, bestehend aus ■ einem am Solenoid gegenüber dessen Kern angebrachten hohlen Schraubstöpsel und einem darin 'beweglichen Kolben, der gewöhnlich mit einem Teil von bestimmter Länge aus dem Stöpsel herausragt.

6. Einrichtung nach Ansprüchen 2 •und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stifthaltersolenoid und· die Vorhaltmagnete an einem gemeinsamen Tragrah- .

40. men gegeneinander verstellbar angebracht sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln der Aufeinander- ' folge der Arbeitsvorgänge aus einer W'elle, einer Anzahl darauf sitzender Daumen und einer Anzahl diesen gegenüberliegenden Kontaktfinger besteht, welch letztere bei der Drehung der Welle in bestimmter Reihenfolge mit den Daumen in Berührung treten, wobei geeignete Mittel zum Drehen der Welle und solche zum Anhalten derselben nach Verlauf einer bestimmten Zeit vorgesehen sind,

8. Einrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Bremse, .die ge- 1 wohnlich die Daumenwelle anhält, und eine durch ein Solenoid bewegte Vorrichtung, welche die Bremse löst, so daß diese die Welle während einer bestimmten Zeit umlaufen läßt.

9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gelkennzeichnet, daß die Kontaktfinger gegen die mit ihnen zusammenwirkenden Daumen verstellbar sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reguliervorrichtumg durch Längsverschiebung eines der Kontaktfinger gegen den mit ihm zusammenwirkenden Daumen einstellbar ist.

11. Einrichtung nach Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Daumen zum Lösen der Bremse, ein Daumen zum Enterregen des Bremslösesolenoids, ein Daumen für den Schweißstromkrei's und ein Daumen zum Nebenschließen des Stifthaltersolenoids vorgesehen sind, welche Daumen durch Betätigung eines einzigen Schalters in Wirkung gesetzt werden können.

12. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei je mit einer Lücke versehene Daumen zusammenwirken.

13. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere von verschiedenen Arbeitern bedien-'bare Schweißvorrichtungen mit einer gemeinsamen Reguliervorricihtung vorgesehen sind.

14. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stifthalter an der Stange eines doppeltwirkenden Kolbens angebracht ist, dessen Zylinder mit Druckluft oder einem anderen. Druckmittel gespeist wind.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmitteleintritt durch ein Doppelventil geregelt wird, dessen Stange an beiden Enden mit Bohrungen und öffnungen für den Druckmittelauslaß versehen, ist.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil durch ein Solenoid gesteuert wird.

17. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse mit einem von Hand einstellbaren Hahn zum Regeln des Druckmitteleintritts und zum Ablassen des Druckes im Zvlinder ausgestattet ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.