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Schalter mit Synchronmotorenantrieb zum Steuern von elektrischen Punktschweißmaschinen
Um Wechselstromkreise von Punktschweißmaschinen im Nullpunkt abschalten zu können,
ist die Verwendung von, Gleichrichtern mit Gitterspannung bekannt. Diese EinTichtungen
sind jedoch sehr kompliziert und teuer und wegen der kurzen Lebensdauer der Röhren
unwirtschaftlich. Zur Vermeidung dieser Gleichrichter hat man daher für selbsttätige
Unterlynecher bei Punktschweißmaschlnen auch schon Synchronmotoren vorgeschlagen,
die Walzenschalter ,antreiben, die das Öffnen im stromlosen Zeitpunkt ausführen.
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Um hierbei bei jedem Einschalten eine volle Schweißdauer zu erzielen,
sind verwickelte mechanische Antriebe benutzt worden, bei denen durch den Synchrommo,to,r
eine Schakwellle angetrieben wird, die mehrere tunlaufende Kontakte, eine Muffe
und einen hin und her schwinggenden Hebel trägt. Außer diesen vielen umlaufenden
Teilen weist .die b.ekaimte Einrichtung den Nachteil ,auf, daß die gesamte Schaltwelle
hin mid her geschoben werden muß, so daß diese Einrichtung für einen Dauerbetrieb
mit hoher Schweißpunktzahl nicht zu gebrauchen ist.
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Umeinen möglichst einfachen Aufbau des mechanischen Teils des Schalters
mit Synchronmotorantrieb zum Steuern von elektrischen Punktschw@eißmaschinen zu
erreichen, wird erfindungs;gemäß vorgeschlagen, dein den Hauptstramkontakt tragenden
Schalthebel durch einen Magneten in Eingriff mit einer ihn steuernden Nockonscheib
zu bringen, wobei in den Steuerstroimkreis des. Magneten ein ebenfalls von einer
Nockenscheibe betätigter Hilfsschalter angeordnet ist, der die Betätigung des Magneten
nur bei einer bestimmten Stellung der Nockenscheibe gestattet. Hierdurch
wird
unter Verwendung von nur wenigen Teilen erreicht, daß der Magnet den Schalthebel
nur freigeben kann, wenn der Hilfsschalter eingeschaltet ist. Durch das Elnschalten
des Schalthebels bei einer ganz bestimmten Stellung der Nockenscheihe wird aber
in einfacher Weise eine genaue Schaltperiode erzielt. Es ist also nicht möglich,
den Schalter einzuschalten, wenn bereits ein Teil der Nockenausneh:mung am Schalthebel
vorbeigelaufen ist.
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Mit dem Schalthebel des Nockenschalters ist noch :ein zweiter Hilfsschalter
verbunden, der nach dem Schweißvorgang durch Ausschwingen des Schalthebels ebenso
wie der Nockenschalter geöffnet wird. Hierdurch wird ein zweites Hilfsschütz stromlos,
wodurch der Magnet wieder an Spannung gelegt wird.
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Dias zuerst erwähnte Hilfsschütz ist so lange eingeschaltet, wie der
Steuerdruckknopf niedergedrückt wird. Unabhängig hiervon erhält aber der Magnet
nach Beendigung des Schweißvorganges wieder Strom und hält den Nockenschalter im
seiner Ausschaltstellung.
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Ein Wiedereinschalten zu einem zweiten Schweißvorgang ist nur möglich
nach Loslassen des Druckknopfes, da hier durch das Hilfsschütz erst wieder ausgeschaltet
wird. Auf diese Weise wird vermieden, daß bei dauerndem Niederdrücken des Druckknopfes
mehrere Schweißungen hintereinander, z. B. an der gleichen Stelle, vorgenommen werden
können.
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Selbstverständlich kann durchÄnderung der das Einschalten des Schalters
bewirkenden Aussparung des Nockens die Schweißdauer geändert werden.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des neuen Schalters
bei einer Punktschweißmaschine dargestellt, und zwar zeigt Abh. i ein Schaltschema,
Abb. zeihe Vorderansicht und Abb. 3 eine Seitenansicht- des Schalters. An das Wechselstromnetz
ist nach Abb. i über einen Schalter der Synchronmotor 1o angeschlossen, der mit
einer geeigneten übersetzung die Nockenscheibe i i des Schweißschalters 12 antreibt.
Mit der Nockenscheibe wirkt der Schalthebel 13 zusammen, der um die Achse 14 schwenkbar
ist. Wenn der Schalthebel die Schalterkontakte verbindet, so ist der Schweißstromkreis
15 geschlossen.
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Der Schalthebel 13 wird durch den vom Steuerstrom durchflossenen
Sperrmagneten 16 in seiner Ausschaltstellung gehalten, so daß er nicht auf der Nockenscheibe
aufliegen und den Schalter schließen kann. Zum Schweißen wird der Magnetstromkreis
unterbrochen und damit der Schalthebel des Nockenschalters freigegeben. Dies soll
jedoch nur bei einer bestimmten Stellung der Nockeuschei be i i stattfinden, damit
ein frühzeitiges Einschalten vermieden wird. Der Magnet wird nach Ablauf einer Schweißperiode
unterbrochen. Zu diesem Zweck trägt der Nocken i i min erhöhtes Segment a, durch
das ein Hilfsschalter 17 geschlossen wird. Nur wenn dieser Hilfsschalter geschlossen
ist (in der in Abb. i gezeichneten Lage der Nockenscheibe-), kann durch den Druckknopf
18, der zu einer beliebigen Zeit niedergedrückt sein, kann, von den Steuerleitungen
i9 aus das Steuerschütz 20,eingeschaltet werden. Wenn dieses Steuerschütz
eingeschaltet ist, hält es sich über einen Selbsthaltekontakt 21 so lange, wie der
Druckknopf 18 niedergedrückt wird. Über den Schalter 22 des Schützes 2o und dein
Schalter 23 des eingeschalteten Hilfsschützes 24. erhält nunmehr die Spule des Hilfsschützes
25 Spannung. Hierdurch wird der Schalter 26 unterbrochen und der Magnet 16
spannungslos. Dür Schalthebel 13 wird frei und legt sich mit seiner Rolle 27 auf
das Segment b der Nockenscheibe i i auf, ohne daß jedoch hierdurch der Schweißschalter
12 bereits eingeschaltet wird Mit dem Schalthebel 13 sind zwei weitere Hilfsschalter
28 und 29 verbunden. Wenn der Schalthebel- 13 vorn Magneten freigelassen wird und
sich auf -das Segment b auflegt, so bleibt der Hlfsschalte 28 geschlossen; er wird
erst unterbrochen, wenn der Schalthebel 13 auf das tiefliegende S eginent c der
Nocken -scheite übergeht. Hierdurch wird das Hilfsschütz 2q., das nach dem Umlegen
des Schalters 22 durch den Hilfsschalter 28 und den S,elbsthaltekontakt 3o gehalten
wurde, spannungslos, und der Schalter 23 wird geöffnet. Der Haltestramkreis für
die Spule des Hilfsschützes 25 wird nunmehr von dem Hilfsschalter 29, der sich mit
dem Hilfsschalter 28 überdecken muß, übernommen, und zwar über seinen Selbsthaltekontakt
31. Wenn der Sch.altheb-el auf das Segment c übergeht, wird der Schweißschalter
12 geschlossen, und die Schweißung findet statt. Die Schweißdauer entspricht der
Länge des Segments c.
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Beim Auflaufen der Rolle 27 auf das Segmenta wird der Hilfsschalter
29 geöffnet: hierdurch fällt das Hilfsschütz 25 ab, und der Sperrmagnet 16 wird
über Schalter 26 an Spannung ,gelegt und damit der Schweißschalter 12 geöffnet.
Dieses Abschalten des Schweißstromes findet dabei im Nullpunkt statt; durch entsprechendes
Verdrehen der Nockenscheibe auf ihrer Achse oder aber durch Verstellen des Motorständers
kann dieser Zeitpunkt in einfacher Weise eingestellt werden. Ein Wiederenschalten
zu einem zweiten Schweißvorgang ist nur möglich nach Loslassen des Druckknopfes
i g. Hierdurch wird das Steuerschütz 2o ausgeschaltet und über Schalter 22 das Hilfsschütz
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wieder eingeschaltet. Jetzt kann der Vorgang wieder von neuem stattfinden.
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Abb.2 und 3 zeigen eine praktische Ausführungsform des Schalters ohne
die Schütze. Auf einem Grundzahmen 32 oder eivnar Grundplatte ist der Synchronmotor,
dessen, Ständer 33 mittels Verstellringes 34 und Klemmbacken 35 verstellbar ist,
so angeordnet (Abt. 2), daß man das Ausschalten im Nullpunkt leicht einstellen kaini.
Auf der Mobarachse sitzt ein Ritzel 36, das mit einem Zahnrad 37 ,auf der Nockenwelle
38 kämmt. Die Nockenwelle trägt einen Drehkörper 39, mit dem die Nockenscheibe
i i auswechselbar verbunden ist. Der um die Achse 14 schwenkbare Schalthebel 13
wird durch die Feder 40 mit seiner Rolle 27 auf die Nackenscheibe gedrückt (Abb.3),
während am gegenüberliegenden Hebelarm das Gestänge 41 des Sp;errnnagneten 16 angelenkt
ist. Am gleichen Hebelarie befinden sich auch de Hilfsschalter 28 und 29, während
ein weiterer Hebelarm den beweglichen Kontakt 42 des Schweißschalters trägt. Neben
dem Schalthebel 13 ist noch der Hilfsschalter 17 gelagert, dessen Hebel 43 mit Rolle
44 ebenfalls vorn der ' Nockenscheibe i i betätigt wird.
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Die Wirkungsweise dieser Ausfühxungsform des Schalters entspricht
derjenigen des beschriebenen Schaltschemas.