DE2626771A1 - Arc welding electric lead wires - using appts. contg. rod shaped carbon electrode - Google Patents
Arc welding electric lead wires - using appts. contg. rod shaped carbon electrodeInfo
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Abstract
Description
Verfahren und Einrichtung zum Schweißen von Lei- Method and device for welding line
tungsdrähten Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Schweißen von Leitungsdrähten. line wires The invention relates to a method and a device for welding lead wires.
Im allgemeinen müssen bei einer Anordnung von elektrischen Teilen Leitungsdrähte verschiedener Teile mit ein ander verbunden werden. Gemäß einem der herkömmlichen Verfahren zum Verbinden von Leitungsdrähten wird ein Schweißbrenner eines Wolfram-Inertgas (WIG)-Schweißgeräts so angeordnet, daß seine Wolframelektrode in Gegengenüberlage des vorderen Endes von zu verschweißenden Drtihten angeordnet ist, und ein Hochfrequenzgenerator wird erregt, um die elektrische Isolierung zwischen den vorderen Enden der Drähte und einer KohleeleXtrode zu durchschlagen, so daß ein Lichtbogen dazwischen ausgebildet werden kann und die Leitungsdrähte durch die von dem Lichtbogen ausgehende Wärme geschmolzen werden können. Nachdem die vorderen Enden der Leitungsdrähte entsprechend geschmolzen worden sind, erlischt der Lichtbogen, und es ist eine Schweißung durchgeführt.In general, in an arrangement of electrical parts Lead wires of different parts are connected to one another. According to one of the conventional method of connecting lead wires is a welding torch of a tungsten inert gas (TIG) welding device arranged so that its tungsten electrode in opposite of the front end of the wires to be welded is arranged and a high frequency generator is energized to provide electrical insulation to pierce between the front ends of the wires and a carbon electrode, so that an arc can be formed between and the lead wires can be melted by the heat emanating from the arc. After this the front ends of the lead wires have been melted accordingly, goes out the arc and a weld is made.
Das vorbeschriebene Schweißverfahren hat den Vorteil, daß eine Schweißung hoher Güte in sehr kurzer Zeit erhalten werden kann; es hat jedoch auch schwere Nachteile, da teueres Schutzgas erforderlich ist, die von dem Lichtbogen ausgehenden ultravioletten Strahlen den Augen der Bedienungsperson schaden, und die mit den Leitungsdrähten verbundenen, elektrischen Teile durch den hochfrequenten Strom ausgebrannt bzw. ausgeglüht werden, welcher an die miteinander zu verbindenden Leitungsdrähte angelegt wird.The welding process described above has the advantage that a weld high quality can be obtained in a very short time; however, it also has severity Disadvantages, since expensive protective gas is required, which emanates from the arc ultraviolet rays damage the operator's eyes and those with Conductor wires connected to electrical parts burned out by the high-frequency electricity or annealed, which is attached to the lead wires to be connected to one another is created.
Die Erfindung soll daher ein Verfahren und eine Einrichtung schaffen, um in einer sehr einfachen, jedoch sehr zuverlässigen Weise Leitungsdrähte miteinander zu verschweißen, um dadurch Schweißungen hoher Güte zu erhalten.The invention is therefore intended to provide a method and a device to wire conductors together in a very simple but very reliable manner to weld in order to obtain high quality welds.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Einrichtung werden die miteinander zu verschweißenden Drähte verseilt und ihre Schweißung erfolgt in einem Schritt in derselben Station, so daß die Anzahl der Schritte, die zum Verschweißen der Leitungsdrähte erforderlich sind, auf ein Minimum herabgesetzt werden kann. Ferner ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Einrichtung zum Schweißen von Leitungsdrähten ein Schaden an den Augen einer Bedienungsperson durch die starkenvon dem Lichtbogen ausgehenden Strahlen vollständig verhindert. Darüber hinaus ist bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Einrichtung zum Schweißen von Leitungsdrähten eine Kohlenelektrode verwendet, so daß ein Lichtbogen ohne weiteres erzeugt und sicher stabilisiert werden kann, wodurch der Schweißvorgang sehr gefördert werden kann und Schweißungen hoher Güte erhalten werden können.In a preferred embodiment of the invention Procedure and the device, the wires to be welded together are stranded and their welding takes place in one step in the same station, so that the number of the steps required to weld the lead wires into one Minimum can be reduced. Furthermore, in the method according to the invention and the means for welding lead wires damage the eyes of a Operator by the powerful rays emanating from the arc prevented. In addition, in a preferred embodiment of the invention Method and device for welding lead wires to a carbon electrode used so that an arc can be easily generated and safely stabilized can, whereby the welding process can be promoted and welds higher Goodness can be obtained.
Gemäß der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Schweißen von Leitungsdrähten geschaffen, bei welchem die vorderen Teile einer Anzahl zu verschweißender Leitungsdrähte in Form eines Stranges verdrillt werden, der Leitungsdrahtstrang in einem Block ,über welchen ihm Schweißstrom zugeführt wird, bezüglich einer Kohleelektrode ausgerichtet gehalten wird, und ein Lichtbogen zwischen der Spitze des Leitungsdrahtstranges und der Kohlenelektrode erzeugt wird, um dadurch die Spitze des Leitungsdrahtstranges zu schmelzen und zu schweißen.According to the invention there is thus a method for welding lead wires created in which the front parts of a number of lead wires to be welded are twisted in the form of a strand, the conductor wire strand in a block , through which it is supplied with welding current, aligned with respect to a carbon electrode and an arc between the tip of the strand of wire and the carbon electrode is generated to thereby extend the tip of the strand of conductive wire to melt and weld.
Gemäß der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Schweißen von Leitungsdrähten geschaffen, bei welchem eine Anzahl Leitungsdrähte von elektrischen Teilen u.ä. zu einem Strang verdrillt wird, und einLichtbogen zwischen dem Strang und einer Kohleelektrode erzeugt wird, um dadurch den Strang mittels der von dem Lichtbogen ausgehenden Wärme vollständig zu schmelzen und zu verschweißen, um dadurch eine Schweißung hoher Güte zu erhalten.According to the invention there is thus a method for welding lead wires created in which a number of lead wires of electrical parts and the like. is twisted into a strand, and an arc between the strand and one Carbon electrode is generated, thereby removing the strand by means of the arc to completely melt and weld the outgoing heat, thereby creating a To obtain high quality welds.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Es zeigen: Fig.1 eine elektrische Schaltung einer der herkömmlichen Schweißeinrichtungen und -verfahren zum Schweißen von Leitungsdrähten; Fig.2 eine schematische Drrstellung einer ersten Ausführungsform einer Schweißeinrichtung zur Durchführung des Schweißverfahrens gemäß der Erfindung; Fig.3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; Fig.4 eine Kurve zur Erläuterung der zweiten Ausführungsform; und Fig.5 und 6 schematische Ansichten einer dritten und vierten Ausführungsform der Erfindung.The invention is described below on the basis of preferred embodiments described in detail with reference to the accompanying drawings. Show it: 1 shows an electrical circuit of one of the conventional welding devices and - method of welding lead wires; Fig. 2 is a schematic diagram a first embodiment of a welding device for carrying out the welding process according to the invention; 3 shows a schematic representation of a second embodiment the invention; 4 shows a curve for explaining the second embodiment; and Fig. 5 and FIG. 6 schematic views of a third and fourth embodiment of the invention.
In den Fig.2 bis 6 sind die gleichen oder einander entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.2 to 6 are the same or corresponding parts denoted by the same reference numerals.
In Fig.1 ist eine elektrische Schaltung einer Ausführungsform der herkömmlichen Schweißeinrichtungen dargestellt. In Fig.1 sind zu verschweißende Drähte 1, eine Schweißspitze 2 beispielsweise eines Wolfram-Inertgas- oder WIG-Schweißgeräts, ein Zylinder 3 mit inertem Gas zum Schutz einer Wolframelektrode der Schweißspitze 2, hochfrequente Kopplungsspulen 4 zur Ausbildung eines Lichtbogens, ein Hochfrequenzgenerator 5, und eine Gleichstromquelle 6 dargestellt.In Fig.1 is an electrical circuit of an embodiment of the conventional welding equipment shown. In Fig.1 are to be welded Wires 1, a welding tip 2, for example of a tungsten inert gas or TIG welding device, a cylinder 3 with inert gas to protect a tungsten electrode of the welding tip 2, high-frequency coupling coils 4 for forming an arc, a high-frequency generator 5, and a DC power source 6 is shown.
Während des Betriebs wird die Spitze der Wolframelektrode in Gegenüberlage zu dem verdrillten und strangförmig ausgebildeten, vorderen Ende der zu verschweißenden Leitungsdrähte 1 gehalten, und der Hochfrequenzgenerator 5 wird erregt. Die elektrische Isolation zwischen der Wolframelektrode und dem Leitungsdrahtstrang 1 wird von dem von dem Hochfrequenzgenerator 5 erzeugten7 hochfrequenten Strom durchschlagen und zerstört, so daß sich ein Lichtbogen zwischen der Wolframelektrode und dem Leitungedrahtstrang 1 ausbildet, und folglich die Spitze des Leitungsdrahtstranges 1 geschmolzen wird. Nachdem die Leitungsdrähte entsprechend geschmolzen worden sind, wird die Gleichstromquelle 6 abgeschaltet, so daß der Lichtbogen erlischt und die Schweißung beendet ist.During operation, the tip of the tungsten electrode is in opposition to the twisted and strand-shaped, front end of the to be welded Lead wires 1 are held and the high frequency generator 5 is energized. The electric Insulation between the tungsten electrode and the wire strand 1 is of the by the high frequency generator 5 generated7 high frequency current break through and destroyed, so that an arc between the tungsten electrode and the wire strand 1 forms, and consequently the tip of the strand of conductor wire 1 is melted. After the lead wires are melted appropriately, the DC power source becomes 6th switched off so that the arc extinguishes and the welding is finished.
Bei der vorbeschriebenen, herkömmlichen Schweißeinrichtung können Schweißungen hoher Güte in einer sehr kurzen Zeit erhalten werden; die Einrichtung weist jedoch auch einige Nachteile auf, daß nämlich die Augen der Bedienungsperson durch die große Menge an von dem Lichtbogen ausgehenden, ultravioletten Strahlen geschädigt werden, und daß das sehr teuere inerte Gas zum Schutz der Wolframelektrode erforderlich ist. Außerdem besteht die Gefahr, daß die elektrischen, mit den Leitungsdrähten 1 verbundenen Bauteile durch den hochfrequenten Strom beschädigt werden können, welcher zwischen der Elektrode un d den Leitungsdrähten 1 angelegt wird, um dazwischen einen Lichtbogen auszubilden.In the conventional welding device described above, High quality welds are obtained in a very short time; the establishment however, it also has some drawbacks such as the operator's eyes due to the large amount of ultraviolet rays emitted by the arc are damaged, and that the very expensive inert gas to protect the tungsten electrode is required. There is also the risk that the electrical, with the lead wires 1 connected components can be damaged by the high-frequency current, which is applied between the electrode and the lead wires 1 to be therebetween to form an arc.
In Fig.2 ist eine elektrische Schaltung einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Diese Ausführungsform weist folgende Teile auf: eine Kohleelektrode 11 in Form eines Stabes; einen drehbaren Block 12 zum Verdrillen von zu verschweißenden Leitungsdrähten 13 zu einer Art Strang, wobei der Block 12 koaxial bezüglich der Kohleelektrode 11 angeordnet und im Querschnitt U-f5rmig ist, so daß die Spitz#bzw. das vordere Ende 13a des Leitungsdrahtstrangs und die Spitze der Kohleelektrode 11 in einer Schweißkaer oder einer zylindrischen Öffnung des Blocks 12 angeordnet sein können; eine Antriebseinrichtung 14, welche mit einem mit dem Block 12 starr verbundenen, angetriebenen Zahnrad 12a kämmt, und von der Antriebswelle eines Motors 15 getragen ist, so daß dessen Drehung an den Block 12#übertragen werden kann; und eine Gleichstromquelle 16, von welcher ein Anschluß mit der Kohleelektrode 11 und der andere Anschluß mit dem Block 12 verbunden ist.In Fig.2 is an electrical circuit of a first embodiment of the invention shown. This embodiment has the following parts: a Carbon electrode 11 in the form of a rod; a rotatable block 12 for twisting of lead wires 13 to be welded to form a kind of strand, the block 12 is arranged coaxially with respect to the carbon electrode 11 and is U-shaped in cross section, so that the Spitz # or. the leading end 13a of the strand of conductor wire and the tip the carbon electrode 11 in a welding line or a cylindrical opening of the Blocks 12 can be arranged; a drive device 14, which with a with the block 12 rigidly connected, driven Gear 12a meshes, and is supported by the drive shaft of a motor 15 so that its rotation can be transferred to block 12 #; and a DC power source 16, from which one connection to the carbon electrode 11 and the other connection to the block 12 connected is.
Als nächstes wird die Arbeitsweise dieser Ausführungsform beschrieben. Die zu schweißenden Leitungsdrähte 13 sind gleichmäßig angeordnet und in die Öffnung des Verdrillblockes 12 so eingeführt, daß der Leitungsdrahtstrang in die zylindrische Öffnung vorsteht,und an der Spitze der Kohleelektrode 11 anliegt.Next, the operation of this embodiment will be described. The lead wires 13 to be welded are evenly arranged and inserted into the opening of the twist block 12 inserted so that the wire strand in the cylindrical Opening protrudes, and on the tip of the carbon electrode 11 rests.
Da der Leitungsdrahtstrang elektrisch mit dem einen Anschluß der Stromquelle 12 und die Kohleelektrode 13 mit deren anderen Anschluß verbunden ist, wird ein Lichtbogen zwischen den Spitzen des Leitungsdrahtstrangs 13a und der Kohleelektrode 11 ausgebildet, so daß die Spitze bzw. der vordere Teil des Leitungsdrahtstranges geschmolzen wird. Die Länge des Lichtbogens nimmt allmählich zu, da die Spitze bzw. der vordere Teil des Leitungsdrahtstranges geschmolzen wird, und überschreitet schließlich die kritische Länge des Lichtbogens, welchen die Gleichstromquelle 16 aufrechterhalten kann. Der Lichtbogen erlischt dann, und das Schweißen der vorderen Teile der Leitungsdrähte ist beendet. Danach wird der geschweißte Leitungsdrahtstrang aus dem Block 12 herausgezogen.Since the wire harness is electrically connected to the one connection of the power source 12 and the carbon electrode 13 is connected to the other terminal thereof, becomes a Arc between the tips of the wire strand 13a and the carbon electrode 11 formed so that the tip or the front part of the strand of conductor wire is melted. The length of the arc gradually increases as the tip or the front part of the strand of conductor wire is melted, and eventually exceeds the critical length of the arc that DC power source 16 will sustain can. The arc then goes out, and the welding of the front portions of the lead wires is finished. The welded wire strand is then pulled out of the block 12.
Um den Lichtbogen zu löschen, kann der Motor 13 zu einem entsprechenden Zeitpunkt angehalten werden, um dadurch die Zufuhr oder den Vorschub des Leitungsdrahtstranges in Richtung auf die Spitze der Kohleelektrode 11 anzuhalten, so daß der Lichtbogen ganz sicher erlischt, anstatt auf natürliche Weise zu erlöschen.To extinguish the arc, the motor 13 can to a corresponding time be stopped to thereby stop the feed or advance of the strand of wire stop in the direction of the tip of the carbon electrode 11 so that the arc will most certainly go out instead of going out naturally.
Andererseits kann, wenn die Länge des Lichtbogens schneller zunimmt als die Zuführ- oder Vorschubgeschwindigkeit des Leitungsdrahtstranges, der Lichtbogen auf natürliche Weise gelöscht werden, selbst wenn der Vorschub in Richtung zur Kohleelektrode andauert. Eine weitere Möglichkeit ist das Abschalten der Stromquelle zu einem vorbestimmten Zeitpunkt, nachdem der Lichtbogen ausgebildet worden ist.On the other hand, if the length of the arc increases more rapidly than the feed or advance speed of the strand of wire, the arc can be erased naturally, even if the feed is in the direction of the carbon electrode persists. Another possibility is to switch off the power source at a predetermined one Time after the arc has been formed.
Die Verwendung der Kohleelektrode 11 ist sehr wichtig, da der Kontakt zwischen dem Leitungsdrahtstrang und der Kohleelektrode selten während der Zeit vorkommt, während welcher der Lichtbogen dazwischen ausgebildet ist, und da der Lichtbogen ohne weiteres ausgebildet werden kann. Wenn die Kohleelektrode der negative Anschluß ist, wird der Lichtbogen durch den Thermionenstrom sehr stabilisiert, der von der Kohleelektrode abgegeben wird, so daß Schweißungen hoher Güte erhalten werden können.The use of the carbon electrode 11 is very important because of the contact between the wire strand and the carbon electrode seldom during the time occurs during which the arc is formed therebetween, and since the Arc can be easily formed. If the carbon electrode is the negative Connection is, the arc is very stabilized by the thermionic current, which is discharged from the carbon electrode, so that welds of high quality are obtained can.
Bei der ersten Ausführungsform kann das Verdrillen und Verseilen der Leitungsdrähte sowie das Schweißen der Leitungsdrähte gleichzeitig in derselben Station durchgeführt werden, so daß hierdurch beachtliche wirtschaftliche Vorteile erhalten werden können. Da der Lichtbogen in dem Verdrillblock gebildet wird, ist dadurch verhindert, daß die Augen der Bedienungsperson beschädigt werden. Da ferner die Kohleelektrode verwendet wird, kann der Lichtbogen ohne weiteres in einfacher Weise ausgebildet und sehr gut stabilisiert werden, so daß der Schweißvorgang sehr gefördert wird und Schweißungen hoher Güte erhalten werden.In the first embodiment, the twisting and stranding of the Lead wires as well as welding the lead wires simultaneously in the same Station are carried out, so that this results in considerable economic advantages can be obtained. Since the arc is formed in the twist block, is thereby preventing the operator's eyes from being damaged. Since furthermore If the carbon electrode is used, the arc can be made easily in a simple manner Wise trained and very well stabilized, so that the welding process very is promoted and welds of high quality are obtained.
Die kritische Länge des Lichtbogens, bei welcher der Lichtbogen erlisht, hängt hauptsächlich von der Spannung der Gleichstromquelle ab und ist beinahe unabhängig von der Anzahl der zu verdrillenden und miteinander zu verschweißenden Drähte. Infolgedessen kann die Lichtbogendauer oder die Schweißzeit automatisch eingestellt werden. Das heißt, die Schweißbedingungen brauchen nicht in Abhängigkeit von der Anzahl der Leitungsdrähte geändert zu werden.The critical length of the arc at which the arc extinguishes, depends mainly on the voltage of the DC power source and is almost independent on the number of wires to be twisted and welded together. Consequently the arc duration or the welding time can be set automatically. That that is, the welding conditions do not need to depend on the number of Lead wires to be changed.
Die in Fig.3 dargestellte zweite Ausführungsform entspricht im Aufbau im wesentlichen der ersten, vorbeschriebenen Ausführungsform, außer daß ein Anschluß der Gleichstromquelle 16 über einen Stromfühler 17 mit der Kohleelektrode 11 verbunden ist, und ein Zeitschalter bzw. ein Zeitsteuergerät 18 angeschlossen ist, um die Schweißbedingungen zu ändern, wie nachstehend noch im einzelnen beschrieben wird.The second embodiment shown in Figure 3 corresponds in structure essentially the first embodiment described above, except that one connector the direct current source 16 is connected to the carbon electrode 11 via a current sensor 17 is, and a timer or a time control device 18 is connected to the Change welding conditions as described in detail below.
Nunmehr wird die Arbeitsweise dieser Ausführungsform beschrieben. Wie bei der ersten Ausführungsform werden die zu verdrillenden und zu verschweißenden Leitungsdrähte in die Öffnung des Verdrillbolckes 12 eingeführt, so daß der Leitungsdrahtstrang in die zylindrische Öffnung vorsteht und mit der Spitze der Kohleelektrode in Kontakt kommt. Dazwischen wird dann ein Lichtbogen ausgebildet, und die Spitze bzw. der vordere Teil des Leitungsdrahtstranges wird allmählich geschmolzen.The operation of this embodiment will now be described. As with the first embodiment, those to be twisted and welded Lead wires into the opening of the Twist bolt 12 introduced, so that the wire strand protrudes into the cylindrical opening and with the The tip of the carbon electrode comes into contact. There is then an arc in between formed, and the tip or the front part of the wire strand is gradually melted.
Bei der zweiten Ausführungsform werdentbevor und unmittelbar nachdem der Lichtbogen gebildet ist, eine hohe Schweißspannung und ein hoher Schweißstrom verwendet. Dieser Schritt wird daher in der vorliegenden Beschreibung auch als## einel.Schweißstufe "bezeichnet Das Zeitsteuergerät 18 arbeitet zu einem Zeitpunkt t so, nachdem der Lichtbogen gebildet ist, daß von der ersten Schweißstufe auf eine zweite Schweißstufe geschaltet wird, in welcher der Schweißvorgang bei einer niedrigen bzw. einer niedrigeren Spannung und einem niedrigen bzw. einem niedrigeren Strom, wie in Fig.4 dargestellt ist, fortgesetzt wird. In der ersten Schweißstufe sind sowohl der Schweißstrom als auch die -spannung hoch, so daß der Lichtbogen ganz bestimmt gebildet werden kann; nachdem der Lichtbogen ausgebildet worden ist, wird von der ersten Stufe auf die zweite Schweißstufe geschaltet, so daß das Schmelzen der Spitze bzw. des vorderen Teils des Leitungsdrahtstranges weitergeht, bis die Lichtbogenlänge die ko -tische Länge überschreitet, welche von der niedrigeren Schweißspannung und dem -strom in der zweiten Stufe abhängt. Wenn der Lichtbogen die kritische Länge überschreitet, erlischt er natürlich, und es ist eine Schweißung hoher Güte erhalten.In the second embodiment, before and immediately after the arc is formed, a high welding voltage and a high welding current used. This step is therefore also referred to as ## in the present description einel.Schweißstufe "denotes the time control device 18 operates at a point in time t so after the arc is formed that from the first welding stage to one second welding stage is switched, in which the welding process at a low or a lower voltage and a low or a lower current, as shown in Figure 4 is continued. Are in the first welding stage Both the welding current and voltage are high so that the arc is completely can definitely be formed; after the arc has been established switched from the first stage to the second welding stage, so that the melting the tip or the front part of the wire strand continues until the Arc length exceeds the limit of the lower welding voltage and the current in the second stage depends. When the arc is the critical length If it exceeds, it goes out naturally, and a high-quality weld is obtained.
In Fig.4 ist die Beziehung zwischen dem Schweißstrom und dem Zeitpunkt dargestellt, wobei der anfängliche Schweißstrom I 0 zum Zeitpunkt t = 0 120A beträgt, tl gleich O,lsek und t2 gleich 0,3sek ist. Wenn von der ersten Schweißstufe nicht auf die zweite Schweißstufe geschaltet wird, nachdem der Lichtbogen sich ausgebildet hat, würde die Spitze bzw. der vordere Teil des Leitungsdrahtstranges zu sehr geschmolzen, und Schweißungen würden sich in der Größe, der Güte usw. beträchtlich unterscheiden.In Fig.4 is the relationship between the welding current and the point in time shown, where the initial welding current I 0 at time t = 0 is 120A, tl is equal to 0, lsec and t2 is equal to 0.3sec. If not from the first welding stage is switched to the second welding stage after the arc is formed the tip or the front part of the wire strand would melt too much, and welds would vary considerably in size, grade, etc.
Zusätzlich zu den Vorteilen der ersten Ausführungsform weist die zweite Ausführungsform noch folgende Vorteile auf: (1) das Schweißverfahren kann zweckmäßiger gesteuert werden, da in der ersten Schweißstufe die hohe Schweißspannung und der -strom angelegt werden, um eine leichte Ausbildung des Lichtbogens zu fördern, und in der zweiten Schweißstufe kann die kritische oder weiteste Lichtbogenlän# , bei welcher der Lichtbogen auf natürliche Weise erlischt, genau gesteuert werden, und (2), da die kritische oder größte Lichtbogenlänge genau gesteuert werden kann, können Schweißungen mit hoher und gleichmäßiger Güte erhalten werden.In addition to the advantages of the first embodiment, the second Embodiment still has the following advantages: (1) the welding process can be more appropriate can be controlled, as in the first welding stage the high welding voltage and the -current can be applied to encourage easy arc formation, and In the second welding stage, the critical or furthest arc length can be used which arc extinguishes naturally can be precisely controlled, and (2) as the critical or greatest arc length can be precisely controlled Welds with high and uniform quality can be obtained.
In Fig.5 ist eine elektrische Schaltung der dritten Ausführungsform der Erfindung dargestellt, welche nicht nur geschaffen wurde, um Schweißungen höherer Güte zu erhalten, sondern auch um die Wartung und Instandhaltung der Schweißeinrichtung zu erleichtern, indem der Verbrauch einer Elektrode so zweckmäßig wie möglich auf ein Minimum herabgesetzt wird. Die dritte Ausführungsform entspricht im Aufbau im wesentlichen der zweiten in Fig.3 dargestellten Ausführungsform, außer daß sie darüber hinaus eine elektromagnetische Bremse 19, welche an der Weke des Antriebszahnrads 14 und elektrisch mit einer Energiequelle 20 verbunden ist, sowie eine Energiequelle 21 für den Motor 15 aufweist.Stromfühler oder eine durch Strom erregte Einrichtung 17 ist zwischen die Kohleelektrode 11 und einen Anschluß der Gleichstromquelle 16 in der Weise geschaltet, daß wenn die Energie von der Gleichstromquelle 16 eingesetzt hat, der Stromfühler oder die durch Strom erregte Einrichtung 17 betätigt wird, um die Energieversorgung von der Energiequelle 21 zu dem Motor 15 zu unterbrechen, während von der Energiequelle 20 Energie der elektromagnetischen Bremse 19 zugeführt wird.In Fig.5 there is an electrical circuit of the third embodiment of the invention, which was not only created to make welds higher Quality, but also the maintenance and repair of the welding equipment to facilitate by making the consumption of an electrode as expedient how possible is reduced to a minimum. The third embodiment corresponds to in structure essentially the second embodiment shown in Figure 3, except that they also have an electromagnetic brake 19, which at the factory of Drive gear 14 and electrically connected to a power source 20, as well an energy source 21 for the motor 15.Stromsensor or one by current excited device 17 is between the carbon electrode 11 and a terminal of the DC power source 16 connected in such a way that when the power from the DC power source 16 has used, actuates the current sensor or the device 17 excited by current is to interrupt the energy supply from the energy source 21 to the motor 15, while energy is supplied to the electromagnetic brake 19 from the energy source 20 will.
Als nächstes wird die Arbeitsweise dieser Ausführungsform beschrieben. Die zu verdrillenden und miteinander zu verschweißenden Leitungsdrähte 13 werden in die Öffnung des Verdrillblockes 12 eingeführt, so daß der Leitungsdrahtstrang aus der Öffnung vorsteht und wie bei den vorbeschriebenen, ersten oder zweiten Ausführungsformen mit der Spitze der Kohleelektrode 11 in Berührung kommt. Es wird dann ein Lichtbogen zwischen der Spitze bzw. dem vorderen Teil 13a des Leitungsdrahtstranges und dem vorderen Teil der Kohleelektrode 11 ausgebildet, so daß der vordere Teil 13a des Drahtstranges geschmolzen wird. Bei der dritten Ausführungsform wird der Stromfühler oder die durch Strom erregte Einrichtung 17 unmittelbar betätigt, nachdem die vorderen Teile des Stranges und der Kohleelektrode 11 einander berührt haben1 oder der Lichtbogen ist dazwischen ausgebildet worden, so daß die elektromagnetische Bremse 19 erregt und betätigt wird, um die Drehbewegung des Antriebszahnrades 14 und damit den Verdrillblock 12 anzuhalten, während gleichzeitig der Motor 15 stillgesetzt wird. Folglich wird auch der Vorschub des Leitungsdrahtstranges angehalten, aber das Schmelzen des vorderen Teils des Leitungsdrahtstranges dauert an und folglich überschreitet die Lichtbogenlänge die kritische Lichtbogenlänge.Next, the operation of this embodiment will be described. The lead wires 13 to be twisted and welded together are inserted into the opening of the twisting block 12, so that the wire strand protrudes from the opening and as in the above-described first or second embodiment comes into contact with the tip of the carbon electrode 11. It then becomes an arc between the tip or the front part 13a of the wire strand and the formed front part of the carbon electrode 11 so that the front part 13a of the Wire strand is melted. In the third embodiment, the current sensor or by electricity energized device 17 actuated directly, after the front parts of the strand and the carbon electrode 11 touch each other have1 or the arc has been formed in between, so that the electromagnetic Brake 19 is energized and actuated to rotate the drive gear 14 and thus to stop the twisting block 12 while at the same time the motor 15 is stopped will. As a result, the feed of the wire strand is also stopped, but the melting of the leading part of the strand of conductor wire continues and consequently If the arc length exceeds the critical arc length.
Der Lichtbogen erlischt dann auf natürliche Weise und die vorderen Teile der Leitungadrähte 13 sind miteinander verschweißt.The arc then goes out naturally and the front ones Parts of the lead wires 13 are welded to one another.
Bei umfangreichen, von der Anmelderin durchgeführten Versuchen hat sich gezeigt, daß sich die folgenden zwei Schwerigkeiten ergeben, wenn die Drehbewegung des Verdrillblockes 12 nicht unmittelbar nach der Berührung zwischen dem Leitu«p drahtstrang und der Kohleelektrode 11 oder der Ausbildung des Lichtbogens zwischen ihnen angehalten wird. Das heißt, (1) wenn die Umlaufgeschwindigkeit des Verdrillblockes 12 zu hoch ist, ergibt sich ein Kurzschluß zwischen dem Leitungsdrahtstrang und der Kohlenelektrode 12, so daß der Lichtbogen wandert und unstabil wird, was wiederum eine nicht zufriedenstellende Schweißung zur Folge hat, und (2) wenn die Vorschubgeschwindigkeit des Leitungsdrahtstranges so ist, daß die kritische Lichtbogenlänge gerade so beibehalten werden kann, selbst wenn sich der Verdrillblock 12 mit einer vorbestimmten Umlaufgeschwindigkeit dreht, der Lichtbogen erhalten bleibt, solange der Vorschub des Leitungsdrahtstranges andauert, was viele Spratzer bzw. Spritzer zur Folge hat. Infolgedeseen führt der ungewöhnliche Temperaturanstieg zu einem sich daraus ergebenden ungewöhnlihen Verbrauch der Kohleelektrode 11.In extensive tests carried out by the applicant it has been shown that the following two difficulties arise when the rotary motion of the twisting block 12 not immediately after the contact between the conductor wire strand and the carbon electrode 11 or the formation of the arc between stopped them. That is, (1) when the rotating speed of the twisting block 12 is too high, there is a short circuit between the wire harness and the carbon electrode 12, so that the arc wanders and becomes unstable, which in turn results in an unsatisfactory weld, and (2) if the feed rate of the wire strand is such that the critical arc length is just maintained will can even if the twisting block 12 rotates at a predetermined rotational speed rotates, the arc is maintained as long as the lead wire strand is advanced continues, which has a lot of spatter or splashes as a result. As a result, the unusual temperature rise resulting in unusual consumption the carbon electrode 11.
Nach dem Schweißen wird der Motor 15 entsprechend dem Steuersignal von dem Stromfühler oder der stromerregten Einrichtung 17 gedreht, so daß der geschweißte Leitungsdrahtstrang ohne weiteres aus dem Verdrillblock 12 gezogen werden kann.After welding, the motor 15 is operated in accordance with the control signal rotated by the current sensor or the energized device 17 so that the welded Wire strand can be easily pulled from the twist block 12.
Bei der dritten Ausführungsform wird der Stromfühler oder die stromerregte Einrichtung 17 zum Steuern des Vorschubs des Leitungsdrahtstranges verwendet; selbstverständlich kann jedoch auch eine entsprechende spannungserregte Einrichtung anstelle der stromerregten Einrichtung 17 verwendet werden. Statt den Motor 15 durch Unterbrechen der Stromzufuhr anzuhalten, kann auch eine entsprechende elektromagnetische Kupplung u.a. zwischen den Motor 15 und das Antriebszahnrad 14 geschaltet sein.In the third embodiment, the current sensor or the current-excited Means 17 used to control the advance of the wire strand; Of course however, a corresponding voltage-excited device can also be used instead of the current-excited device Device 17 can be used. Instead of the motor 15 by interrupting the power supply to stop, a corresponding electromagnetic clutch can also be used between the motor 15 and the drive gear 14 can be connected.
Anstelle der elektromagnetischen Bremse 19 kann irgendeine andere entsprechende Einrichtung verwendet werden, welche dieselbe Aufgabe wir die der Bremse 19 erfüllt Wie vorstehend beschrieben, wird bei der dritten Ausführungsform gemäß der Erfindung der Vorschub bzw. die Zufuhr des Leitungsdrahtstranges unmittelbar angehalten, nachdem er mit der Kohleelektrode in Berührung gekommen ist. Infolgedessen kann ein Lichtbogen sicher unmittelbar darauf geschaffen werden, und da der Lichtbogen auf natürliche Weise erlischt, wenn die Lichtbogenlänge die kritische Länge überschreitet, wird die Länge des geschmolzenen vorderen Teils des Leitungsdrahtstranges gleichförmig, so daß eine Schweißung hoher Güte erhalten und der Verbrauch der Kohleelektrode auf ein Minimum zurückgeführt werden kann. Zusätzlich erfolgt die Energiezufuhr zu dem Leitungsdrahtstrang über den Verdrillblock 12 während der Zeit, während welcher letzterer steht (d.h. sich nicht dreht), so daß ein Abbrand des Blockes 12 auf ein Minimum herabgesetzt werden kann. Auf diese Weise wird bei der dritten Ausführungsform der Erfindung die Wartung und Instandhaltung der Schweißeinrichtung erheblich erleichtert.Instead of the electromagnetic brake 19, any other Appropriate facility must be used to perform the same task as the Brake 19 met As described above, in the third embodiment according to the invention of the advance or the supply of the wire strand directly stopped after coming into contact with the carbon electrode. Consequently an arc can be safely created immediately afterwards, and there the arc goes out naturally when the arc length exceeds the critical length, the length of the molten front part of the strand of conductive wire becomes uniform, so that a high quality weld is obtained and the consumption of the carbon electrode can be reduced to a minimum. In addition, the energy is supplied to the strand of wire via the twist block 12 during the time during which the latter stands (i.e. does not rotate), so that a burn of the block 12 on a Minimum can be reduced. In this way, in the third embodiment the invention, the maintenance and servicing of the welding device significantly facilitated.
Die vierte, in Fig.6 dargestellte Ausführungsform wurde geschaffen, um die Schweißzeit zu verringern und Schweißungen mit einer verbesserten Güte zu erhalten. Die vkrte Ausführungsform entspricht im Aufbau im wesentlichen der zweitenlin Fig.3 dargestellten Ausführungsform, außer daß sie zusätzlich einen Speicher 22 aufweist, in welchem ein Gas, wie Luft, Stickstoff, Argon u.ä. gespeichert ist und welcher mit einer Gaseinspritzdüse 23 über ein solenoidgesteuertes Ventil 24 verbunden ist, das entsprechend dem Steuersignal von dem Stromfühler oder der stromerregten Einrichtung 17 gesteuert wird. Das Gas wird über die Einspritzdüse 23 in die zylindrische Öffnung des Verdrillblockes 12 eingespritzt, um die Spitzen oder vorderen Teile des Leitungsdrahtstranges und der Kohleelektrode 11 zu kühlen.The fourth embodiment shown in Fig. 6 was created, to reduce the welding time and welds with an improved quality obtain. The first embodiment corresponds in structure essentially to the second one 3, except that it also has a memory 22 has in which a gas such as air, nitrogen, argon and the like. is stored and which is connected to a gas injection nozzle 23 via a solenoid controlled valve 24 is that according to the control signal from the current sensor or the excited Device 17 is controlled. The gas is injected into the cylindrical Opening of the twist block 12 injected to the tips or front parts of the wire strand and the carbon electrode 11 to cool.
Die stromerregte Einrichtung 17 wird nur erregt, wenn Energie von der Gleichstromquelle 16 zugeführt wird, und gibt das Stauersignal ab, bei welchem das solenoidgesteuerte Ventil 24 geschlossen wird.The energized device 17 is only energized when energy from is supplied to the DC power source 16, and outputs the jam signal from which the solenoid controlled valve 24 is closed.
Als nächstes wird die Arbeitsweise der vierten Ausführungsform beschrieben. Die Spitze oder der vordere 5il des Leitungsdraht stranges wird mit der Spitze der Kohleelektrode 11 in Berührung gebracht und es wird ein Lichtbogen zwischen diesen Teilen erzeugt, so daß der vordere Teil 13a des Stranges geschmolzen wird. Die stromerregte Einrichtung 17 gibt kein Steuersignal ab, das an das solenoidgesteuerte Ventil 24 anzulegen ist, um es von dem Zeitpunkt an zu öffnen, an welchem die vorderen Teile oder Spitzendes Stranges und der Kohleelektrode 11 in Berührung miteinander gekommen sind, so daß der Lichtbogen zwischen ihnen bis zu dem Zeitpunkt gebildet wird, zu welchem der Lichtbogen auf natürliche Weise erlischt, wenn die Lichtbogenlänge die kritische Länge überschreitet. Folglich wird kein Gas über die Düse 23 in die hohle zylindrische Öffnung des Verdrillblockes 12 gespritzt. Sobald die Lichtbogenlänge die kritische Länge überschreitet, so daß der Lichtbogen erlischt, gibt die stromerregte Einrichtung 17 das Steuersignal ab, welches zu dem solenoidgesteuerten Ventil 24 übertragen wird, um es zu öffnen, so daß das Gas in die zylindrische Öffnung des Verdrillblockes 12 gespritzt wird, um das geschmolzene Metall in Form einer Kugel an der Spitze des Leitungsdrahtstranges, die Kohleelektrode und den Verdrillblock 12 zu kühlen.Next, the operation of the fourth embodiment will be described. The tip or front 5il of the strand of conductor wire connects to the tip of the Carbon electrode 11 is brought into contact and there is an arc between them Parts generated so that the leading part 13a of the strand is melted. The current excited Device 17 does not emit a control signal that is sent to the solenoid-controlled valve 24 is to be applied in order to open it from the point in time at which the front parts or tips of the strand and the carbon electrode 11 come into contact with each other are so that the arc is formed between them by the time to which the arc will naturally extinguish when the arc length exceeds the exceeds critical length. As a result, no gas will enter the hollow through the nozzle 23 cylindrical opening of the twist block 12 injected. Once the arc length exceeds the critical length, so that the arc extinguishes, gives the energized Device 17 from the control signal which is sent to the solenoid-controlled Valve 24 is transmitted to open it so that the gas enters the cylindrical opening of the twist block 12 is injected to the molten metal in the form of a Ball at the tip of the strand of conductor wire, the carbon electrode and the twisting block 12 to cool.
Wie bei der dritten Ausführungsform kann anstelle der stromerregten Einrichtung 17 eine entsprechende spannungsgesteuerte Einrichtung verwendet werden. Das sichere Erlöschen des Lichtbogens kann dadurch erreicht werden, daß der Motor 15 unmittelbar nach der Berührung zwischen dem Leitungsdrahtstrang und der Kohlenelektrode 11 zum Stillstand gebracht wird, um dadurch die Zufuhr und den Vorschub des Stranges zu unterbrechen, Wenn jedoch die Vorschubgeschwindigkeit des Stranges so gewählt ist, daß die Lichtbogenlänge allmählich zunimmt, erlischt der Lichtbogen auf natürliche Weise, wenn die Lichtbogenlänge zunimmt und die kritische Lichtbogenlänge überschreitet, wie weiter oben schon beschrieben ist. Eine andere Möglichkeit, die Energiezufuhr von der Gleichstromquelle 16 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach der Ausbildung des Lichtbogens zu unterbrechen, ist ebenfalls an anderer Stelle schon beschrieben worden.As in the third embodiment, instead of the current-excited Device 17 a corresponding voltage-controlled device can be used. The safe extinction of the arc can be achieved by turning the motor 15 immediately after the contact between the wire strand and the carbon electrode 11 is brought to a standstill, thereby the supply and advancement of the strand to interrupt, however, if the feed speed of the strand is so chosen is that the arc length gradually increases, the arc extinguishes naturally Way, when the arc length increases and exceeds the critical arc length, as already described above. Another way of supplying energy from the DC power source 16 at a predetermined time after the formation interrupting the arc is also described elsewhere been.
Bei der vierten Ausführungsform kann ebenso wie bei der ersten, zweiten oder dritten Ausführungsform das Verdrillen bzw. Verseilen der Leitungsdrähte und deren Verschweißen an ihren vorderen Teilen gleichzeitig in derselben Station durchgeführt werden, so daß dadurch viele wirtschaftliche Vorteile erreicht werden können. Zusätzlich wird das geschmolzene Metall durch das Gas unmittelbar gekühlt, nachdem der Lichtbogen erloschen ist, so daß das geschmolzene Metall schnell gekühlt werden kann und folglich der geschweißte Leitungsdrahtstrang im Vergleich zu einer Schweißeinrichtung, bei welcher kein Kühlsystem vorgesehen ist, schneller aus dem Verdrillblock 12 herausgezogen werden kann. Hierdurch kann die Schweißzeit insgesamt erheblich verkjirzt werden. Wenn der Lichtbogen nicht mehr erzeugt wird, werden die Kohleelektrode und der Verdrillblock durch das Gas gekühlt, so daß ihr Temperaturanstieg auf ein Minimum herabgesetzt werden kann; ebenso kann der Abbrand der Kohleelektrode auf ein Minimum herabgesetzt werden, das haften von Spritzern an der Kohleelektrode kann beseitigt und das Schmelzen einer Vinylisolierung der Leitungsdrähte und Beschädigungen an dieser Isolierung können verhindert werden. Infolgedessen können Schweißungen hoher Güte erhalten werden, die Schweißvorgänge selbst können sehr gefördert werden und es können beträchtliche wirtschaftliche Vorteile erzielt werden.In the fourth embodiment, as in the first, second or third embodiment, the twisting or stranding of the lead wires and their welding on their front parts carried out at the same time in the same station will, so that thereby achieved many economic advantages can be. In addition, the molten metal is instantaneous with the gas cooled after the arc is extinguished, so that the molten metal quickly can be cooled and consequently the welded wire harness in comparison to a welding device in which no cooling system is provided, faster can be pulled out of the twist block 12. This can reduce the welding time can be shortened considerably overall. When the arc is no longer generated, the carbon electrode and the twist block are cooled by the gas, so that you Temperature rise can be reduced to a minimum; burn-up can also the carbon electrode are reduced to a minimum, the adhesion of splashes on the carbon electrode can be eliminated and the melting of a vinyl insulation Lead wires and damage to this insulation can be prevented. As a result, high quality welds can be obtained, the welding operations themselves can be very promoted and it can be considerable economic Benefits can be achieved.
In den ersten bis vierten Ausführungsformen sind Leitungsdrähte beschrieben worden, welche mittels des Blockes 12, welcher von dem Motor 15 angetrieben wird, zu einem Strang verdrillt werden, bevor sie miteinander verschweißt werden; selbstverständlich können Leitungsdrähte, welche bereits zu einem Strang verdrillt worden sind, in einen Block eingeführt werten, desaen Form dem Block 12 entspricht und ähnlich ist.In the first to fourth embodiments, lead wires are described which by means of the block 12, which is driven by the motor 15, are twisted into a strand before they are welded together; Of course can lead wires that have already been twisted into a strand, in evaluate a block introduced, the form of the Block 12 corresponds and is similar.
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