DE9205165U1

DE9205165U1 - Vorrichtung zur Prüfung der äußeren Form von elektrisch leitenden Teilen

Info

Publication number: DE9205165U1
Application number: DE9205165U
Authority: DE
Original assignee: Essrich Wolfgang Dipl-Ing 4010 Hilden De
Current assignee: Essrich Wolfgang Dipl-Ing 4010 Hilden De
Priority date: 1992-04-14
Filing date: 1992-04-14
Publication date: 1992-06-25
Anticipated expiration: 2002-04-15

Description

Dr.ThomasU.Becker Becker fr &Mgr;&OHgr;&Igr;&Igr;&Rgr;&Ggr; Dr. Karl-Ernst Müller

D,plom,ngenieur LJC^tNCI CSf IVIUMtK Diplom.ngenieur

European Patent Attorney Patentanwälte European Patent Attorney

Anmelder:

Dipl . -Ing .

Wolfgang Essrich

Bleicherweg 4 ₁₃_ _{ftpril igg2}

W-4010 Hilden E 22348 kül2

Vorrichtung zur Prüfung der äußeren Form von elektrisch leitenden Teilen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Prüfung der äußeren Form von elektrisch leitenden Teilen.

Sowohl der Stand der Technik wie auch die Erfindung werden nachstehend anhand eines Prüfgerätes für Elektrodenköpfe von Schweißzangen näher beschrieben, ohne jedoch auf diesen Anwendungsbereich beschränkt zu sein.

Schweißzangen finden in zahlreichen Bereichen der Technik Anwendung, beispielsweise in der Automobilindustrie. Hier werden einzelne Blechteile mit Schweißzangen punktgeschweißt

Die verwendeten Schweißzangen besitzen entsprechende Elektrodenköpfe, meist aus Kupfer, die sich jedoch im Laufe der Benutzung deformieren beziehungsweise verbrauchen.

Eisenhüttenstraße 2 ■ D-4030 Ratingen 1 -Telefon (0)21 0?'83088 + 9<l 2901 Telex ^72&Oacgr;??23 · Teletex 2102323-patbrev Telefax (0)21 02/83069

Dabei wird die Kontakt fläche im Bereich der Elektrodenköpfe größer. Der Schweißstrom verteilt sich demzufolge auf eine größere Fläche, so daß die Stromdichte kleiner wird. Im Ergebnis werden Schweißpunkte schlechterer Qualität erhalten.

Es ist bekannt, derartige Elektroden anschließend in einem Fräskopf nachzufräsen, um die ursprüngliche Form wieder herzustellen. Dies gelingt aber nicht immer, da auch der Fräskopf Verschleißerscheinungen unterliegt und/oder die Fräsmesser abbrechen können. Die Folge ist, daß die Elektrodenköpfe auch nach dem Fräsen nicht immer die gewünschte Sollform aufweisen. Visuell sind derartige Abweichungen jedoch nur bedingt feststellbar.

So liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit aufzuzeigen, mit der die äußere Form von elektrisch leitenden Teilen wie Elektroden von Schweißzangen rationell und sicher überprüft werden kann. Dabei soll eine möglichst objektive, vorzugsweise in der Nähe der Fräsmaschine einsetzbare Prüfvorrichtung Verwendung finden.

Die Erfindung geht zur Lösung dieser Aufgabe von der Überlegung aus, eine Prüfvorrichtung vorzuschlagen, die eine der äußeren Form des Prüfteils angepaßte Aufnahmeeinrichtung umfaßt, die nur dann ein positives Prüfergebnis anzeigt, wenn die Form des Prüfteils innerhalb gewisser tolerierbarer Abweichungen von der Sollform liegt. In diesem Zusammenhang soll die elektrische Leitfähigkeit der Prüfteile ausgenutzt werden mit der Folge, auch die Prüfvorrichtung entsprechend aus elektrisch leitenden Bauteilen zu gestalten .

In ihrer allgemeinsten Ausführungsform betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Prüfung der äußeren Form von elektrisch leitenden Teilen mit folgenden Merkmalen:

- einer Aufnahme, die eine der äußeren Form des Prüfteils angepaßte Öffnung aufweist,

- die Aufnahme liegt - in Einsteckrichtung des Prüfteils betrachtet - mit ihrem vorderen Ende elektrisch isoliert gegen eine Grundplatte an,

- die Grundplatte ist an eine Betriebsspannung und die Aufnahme ebenso wie das Prüfteil an Masse (Null-Potential) anschließbar .

Bevor Einzelheiten und Ausführungsformen der Prüfvorrichtung beschrieben werden, soll zunächst eine Darstellung der Funktion erfolgen.

Das Prüfteil, beispielsweise die Schweißelektrode, wird in die Aufnahme der Prüfvorrichtung eingeführt. In der Regel weisen Elektrodenköpfe von Schweißzangen eine kegelstumpfartige Spitze auf, so daß auch die Aufnahme entsprechend eine kegelstumpfartige Öffnung besitzt.

Sind die äußeren Abmessungen der Elektrodenspitze nun größer als die Abmessungen der Aufnahmeöffnung, so wird die Spitze des Prüfteils nicht die Grundplatte erreichen und diese kontaktieren. Die Folge ist, daß keine elektrische Verbindung zwischen dem Prüfteil und der Grundplatte erfolgt. Die entsprechende Elektrode muß also nachgefräst werden .

Weist der Elektrodenkopf eine optimale Form auf, so wird er nach Einsetzen in die Aufnahme einerseits mit seiner Umfangsflache gegen die Innenwand der Aufnahmeöffnung anliegen (also Null-Potential gegen Null-Potential), gleichzeitig mit seiner Spitze aber auch die an eine Betriebsspannung angeschlossene Grundplatte kontaktieren, so daß ein entsprechender Stromkreis geschlossen wird, was wie nachstehend noch näher erläutert - über eine zugehörige Einrichtung dann angezeigt wird.

Im dritten Fall weist der Elektrodenkopf eine vom Sollmaß abweichende kleinere Form auf. In diesem Fall findet zwar keine oder nur teilweise Kontaktierung zwischen der Umfangsfläche des Elektrodenkopfes und der Innenwand der Aufnahmeöffnung statt; gleichwohl wird aber die Spitze des Elektrodenkopfes die elektrisch leitende Grundplatte kontaktieren und ein entsprechendes Signal an die Anzeigeeinrichtung geben .

Die positive Anzeige des Prüfvorgangs wird in diesem Fall bewußt in Kauf genommen, weil eine kleinere Querschnittsfläche eines Elektrodenkopfes in der Regel nicht stört.

Grundsätzlich soll die Form der Aufnahmeöffnung der äußeren Form des Prüfteils angepaßt werden. Im Extremfall wird die Form der Aufnahmeöffnung der maximalen Sollform des Prüfteils entsprechen.

Vorzugsweise ist die Grundplatte gegenüber der Aufnahme lösbar angeordnet. Auf diese Weise kann die Aufnahme je nach Prüfteil - ausgetauscht werden.

Die elektrische Isolierung zwischen Grundplatte und Aufnahme erfolgt beispielsweise über eine Isolierplatte, wie sie im Handel erhältlich ist (zum Beispiel ein sogenanntes Hartpapier oder eine Polyesterfolie).

Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist die Grundplatte eine Mittenöffnung auf, die koaxial zum benachbarten Öffnungsmund der Aufnahme, jedoch kleiner als diese ausgebildet ist.

Die Mittenöffnung soll verhindern, daß sich durch Abrieb bildender Metallstaub absetzt.

Die Grundplatte kann beispielsweise an eine 24 V Betriebsspannung angeschlossen werden.

Um einen Kurzschluß bei der Kontaktierung des Prüfteils mit der Grundplatte zu verhindern, sieht eine Ausführungsform der Erfindung vor, entlang der elektrischen Verbindung zwischen der Spannungsquelle und der Grundplatte mindestens einen Begrenzungswiderstand anzuordnen.

Entlang der elektrischen Verbindung zwischen der Spannungsquelle und der Grundplatte kann auch eine Einrichtung zur Anzeige des Kontaktierungszustandes zwischen Prüfteil und Grundplatte vorgesehen werden. Vorzugsweise wird dies

eine optische Anzeige sein, beispielsweise mit entsprechenden LEDs. Ebenso kann aber auch eine akustische oder elektrische Anzeige erfolgen. Werden LEDs verwendet, so wird diesen vorzugsweise jeweils ein Vorwiderstand zugeordnet .

Sowohl die Grundplatte wie die Aufnahme können aus jedem elektrisch leitfähigen Material bestehen, beispielsweise gehärtetem Metall.

Zur Prüfung der äußeren Form von Elektrodenkopfen einer Schweißzange zum Punktschweißen wird die genannte Vorrichtung vorzugsweise doppelt ausgeführt, um beide Elektrodenköpfe gleichzeitig prüfen zu können. Hierzu wird vorgeschlagen, spiegelbildlich zur Baueinheit von Aufnahme und Grundplatte eine zweite, funktionsgleiche Baueinheit aus einer Aufnahme und einer Grundplatte anzuordnen und die beiden Grundplatten elektrisch isolierend gegeneinander zu montieren. Dabei können die Grundplatten an ein und dieselbe Spannungsquelle angeschlossen werden, während die Aufnahmen jeweils wieder an Null-Potential liegen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist einfach aufgebaut und läßt sich an jedem beliebigen Ort installieren, beispielsweise unmittelbar neben einer Fräseinrichtung.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie den sonstigen Anmeldungsunterlagen .

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Dabei zeigt die einzige Figur eine erfindungsgemäße Prüfeinrichtung zur Prüfung der äußeren Form von Elektrodenköpfen in einer Explosionsdarstellung, einschließlich des Anschlusses an eine Spannungsquelle.

Die Prüfvorrichtung besteht aus zwei metallischen Grundplatten 10, zwischen denen eine Isolierschicht 12 verläuft und zwei Aufnahmen 14, die ober- beziehungsweise unterseitig gegen die zugehörigen Grundplatten 10 anliegen.

Wie die Figur zeigt, weist jede der Aufnahmen 14 eine kegelstumpfförmige Öffnung 16 auf, wobei das verjüngte Ende in Richtung auf die zugehörige Grundplatte 10 weist.

Zwischen jeder Aufnahme 14 und der zugehörigen Grundplatte 10 ist wiederum eine Isolierschicht 18 angeordnet, die jedoch in Verlängerung der Öffnung 16 eine Aussparung aufweist.

Die Grundplatten 10 sind an eine Spannungsquelle (24 V) (zwischen den Punkten 20, 24) über entsprechende Kabel angeschlossen, wobei entlang der elektrischen Verbindung jeweils ein Begrenzungswiderstand 22 angeordnet ist.

Die Aufnahmen 14 liegen gemeinsam an einem mit 24 gekennzeichneten Null-Potential.

Zwischen der Spannungsquelle und dem Null-Potential 24 ist ein LED 26 mit einem Vorwiderstand 28 gelegt. Weitere LEDs 29, 30 mit zugehörigen Vorwiderständen 32, 34 liegen jeweils zwischen der Spannungsquelle 20 und den zugehörigen

Leitern 36, 38 zu den Grundplatten 10.

Oberhalb der Prüfvorrichtung ist ein Elektrodenkopf 40 einer Schweißzange schematisch dargestellt, der ebenfalls an einem Null-Potential 42 anliegt.

Zur Prüfung der äußeren Form des Elektrodenkopfes 40 wird dieser in die zugehörige Aufnahme 16 eingeführt. Ist seine Form größer als die der Aufnahme 16, so wird die Spitze 40a des Elektrodenkopfes 40 die zugehörige Grundplatte 10 nicht kontaktieren und es erfolgt keine entsprechende Signalanzeige über das zugehörige LED.

Entspricht die Form des Elektrodenkopfes 40 jedoch der Sollform, so erfolgt eine elektrische Kontaktierung zwischen der Elektrodenkopf-Spitze 40a und der zugehörigen Grundplatte 10, was in einer entsprechenden LED-Anzeige resultiert .

Außer der optischen Anzeige kann an den, den Leitern 36, zugeordneten Punkten 44, 46 auch elektrisch der Elektrodenzustand in der Prüfstellung angezeigt werden, zum Beispiel zur Weiterverarbeitung in einer Datenverarbeitungsanlage, an die gleichzeitig die Fräseinheit zur automatischen Wiederholung des Fräsvorgangs zugeschaltet sein kann, falls die Prüfung negativ war.

Da der obere und untere Teil der Prüfvorrichtung elektrisch gegeneinander isoliert sind, erfolgt die Prüfung von zwei gleichzeitig zugeführten Elektrodenköpfen 40 unabhängig voneinander mit der Folge, daß die entsprechende Prüfung ebenfalls unabhängig durchgeführt und angezeigt wird.

Claims

Dr.ThomasU.Becker RppkPr S^ &Mgr;&Pgr;&Igr;&Igr;&Rgr;&Ggr; Dr. Karl-Ernst Müller

Diplomingenieur ^f Diplomingenieur

European Patent Attorney Patentanwälte Eu.opean Patent Attorney

Anmelder:

Dipl . -Ing.

Wolfgang Essrich

Bleicherweg 4 13. April 1992

W-4010 Hilden E 22348 kul2

Vorrichtung zur Prüfung der äußeren Form von elektrisch leitenden Teilen

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Prüfung der äußeren Form von elektrisch leitenden Teilen (40) mit einer Aufnahme (14), die eine der äußeren Form des Prüfteils (40) angepaßte Öffnung (16) aufweist und an ihrem, in Einsteckrichtung des Prüfteils (40) vorderen Ende elektrisch isoliert gegen eine Grundplatte (10) anliegt, wobei die Grundplatte (10) an eine Betriebsspannung (20, 24) und die Aufnahme (14) ebenso wie das Prüfteil (40) an Masse (24, 42) anschließbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Öffnung (16) konisch sich in Richtung auf die Grundplatte (10) verjüngend ausgebildet ist.

Eisenhüttenstraße 2 ■ D-4030 Ratingen 1 Telefon (0)21 C2/83C88 1-04 2901 Telex 172102323 · Teletex 2102323-patbrev Telefax (0)21 02/83069
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Öffnung (16) eine Form hat, die den maximalen äußeren Abmessungen des Prüfteils (40) entspricht.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Aufnahme (14) gegenüber der Grundplatte (10) lösbar angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Grundplatte (10) eine Mittenöffnung aufweist, die koaxial zum benachbarten Öffnungsmund der Aufnahme (14), jedoch kleiner als dieser ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Grundplatte (10) an eine 24 V Betriebsspannung anschließbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der zwischen der Spannungsquelle (20, 24) und der Grundplatte (10) mindestens ein Begrenzungswiderstand (22) angeordnet ist .
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einer entlang der elektrischen Verbindung zwischen der Spannungsquelle (20, 24) und der Grundplatte (10) angeordneten Einrichtung (28 bis 34) zur optischen, akustischen oder elektrischen Anzeige eines Kontaktierungszustandes zwischen Prüfteil (40) und Grundplatte (10).
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Aufnahme (14) und die Grundplatte (10) aus Metall bestehen .
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der spiegelbildlich zur Baueinheit von Aufnahme (14) und Grundplatte (10) eine zweite, funktionsgleiche Baueinheit aus einer Aufnahme (14) und einer Grundplatte (10) angeordnet ist und die beiden Grundplatten (10) elektrisch isolierend (Isolierschicht (12)) gegeneinander anliegen.