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Einrichtung zum Signieren von Werkstücken mittels des elektrischen
Lichtbogens Man hat bereits vorgeschlagen, Metall mittels eines Schreibgerätes zu
signieren, das mit einer Schreibelektrode aus schwer schmelzbarem Metall, wie Wolfram,
versehen war, die am freien Ende eines Wagnerschen Hammers befestigt und mit dem
zu signierenden Werkstück in einem Stromkreis geschaltet war.
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Der Elektromagnet zog den Anker des Wagnerschen Hammers beim Stromfluß
in üblicher Weise an. Damit wurde auch die Schreibelektrode vom Werkstück abgehoben
und durch den Öffnungslichtbogen eine Brandspur verursacht.
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Es hat sich gezeigt, daß diese Signiergeräte verschiedeneNachteileaufweisen.
DieÄnderung der Einbrandstärke kann nur durch Veränderung der. Betriebsspannung
erfolgen. Damit ändert sich -aber naturgemäß auch die Schwingungsweite der schwingenden
Teile, wodurch der Einbrand unruhig wird, weil der zu lange Lichtbogen sich nicht
mehr einwandfrei führen läßt. Ferner lassen sich die bekannten Geräte Rur mit verhältnismäßig
schwachen Federn für die schwingenden Teile versehen. Sie sind daher sehr druckempfindlich.
Auch ist die Signierung von Werkstücken, deren Oberfläche verunreinigt ist, ungenügend,
weil die Verunreinigungen von dem Strom nicht durchschlagen werden. Ferner ist die
Erwärmung der Teile infolge Führung des Stromes durch die Erregerwicklung unerwünscht.
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Demgegenüber betrifft die vorliegende Erfindung eine Einrichtung zum
Signieren von Werkstücken mittels des elektrischen Lichtbogens, die sich dadurch
auszeichnet, daß zur Schwingbewegung der Elektrode und zur Erzeugung des Lichtbogens
je ein gesonderter Stromkreis vorgesehen ist. Die Elektrode ist vorzugsweise
nachgiebig angeordnet und liegt mit dem Werkstück in einem Stromkreis und
wird
durch einen Elektrornagneten, der zu einem anderen Stromkreis gehört, in schwingender
Bewegung gehalten. Zweckmäßig wird der elektrische Lichtbogen mittels Selbstinduktion
geregelt.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsforin der Erfindung beispielsweise
veranschaulicht. Fig. i zeigt schematisch eine Einrichtung nach der irorliegenden
Erfindung.
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In Fig. #" ist der Verlauf des Schreibstromes nach der vorliegenden
Erfindung graphisch dargestellt.
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Fig. , zeigt den Verlauf des Schreibstromes bei einer bekannten
Signiereinrichtung.
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'Wie aus Fig. i hervor#geht, besteht die Schreibeinrichtung der Elektrode
i, die 7weckmäßig mit einer Wolfrainspitze o. dgl. versehen ist, die durch Federn
2 o. dgl. nachgiebig über dem zu beschriftenden WerkstÜck3 gehalten wird. Zweckmäßig
ist an der Elektrode i ein Anker4 angeordnet, der sich gegenüber den Polen eines
Magneten5 befindet, der durch eine Spule 6 mittels einer Leitung
7 erregt werden kann, und zwar beispielsweise von einer Wechselstromquelle
8 über einen Umformer g.
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Die Elektrode i ist durch eine Leitung io über einen Transformator
ii, eine Leitung i#-, mit einer Drosselspule i. mit der Leitung 14 mit dem zu beschriftenden
Werkstück 3 verbunden. Der Transformator ir wird von einer Wechselstromquelle
15 betrieben, so daß zwischen der Elektrode i und dem WerkstÜck 3 ein Lichtbogen
16 entsteht.
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Die Regulierung des Transformators o gestattet die Erregung des Elektromagneten
q und damit die Amplitude der Schwingung des Ankers 4 und der Elektrode i so einzustellen,
daß der Lichtbogen 16 nicht unterbrochen wird. Das wirkt sich natürlich außerordentlich
günstig auf die Gleichmäßigkeit der Brennspur aus.
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Die Schriftstärke ist abhängig von der Einstellung des Reggeltransforniators
ii und der 1
Regelspule 13.
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Nach der vorliegenden Anordnung führt die Elektrode oder Schreibspitze
i schnelle Schwingungen aus. Gleichzeitig wird das Schreibwerkzeug, beispielsweise
durch einstellbare Federn oder durch das Eigengewicht, nachgiebig gegen das Werkstück
- gedrückt. Die durch Auftreffen der Elektrode i auf die Werkstoffoberfläche
auftretenden Prellungen halten die Elektrode i sehr genau in einem solchen Abstand,
daß der entstehende Lichtbogen nicht abreißt. Es hat sich gezeigt, daß der SchreibstrQm
bei der Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung annähernd sinusförmigen Verlauf
ohne Unterbrechungen gemäß Fig. 2 nach der .,KurveA-B zeigt, während nach dein Prinzip
'der Selbstunterbrechung arbeitende Geräte den in Fig. 3 mit der Kurve C-D
angedeuteten unregelmäßigen Stromverlauf zeigen. Die verschieden hohen Stromspitzen
der Kurve C-D entstellen dadurch, daß die mechanischen Schwingungen der Elektrode
nicht synchron zum speisenden Wechselstrom verlaufen. Wenn z. B. die Elektrode eines
nach dem Selbstunterbrecherprinzip arbeitenden Gerätes das Werkstück gerade in dem
Augenblick berührt, in welchem die speisende Wechselspannung ihr Maximum erreicht
hat, fließt durch die Wicklung des Magneten ein heftiger Stromstoß. Die Elektrode
wird dadurch in schneller Bewegung vom Werkstück gerissen und setzt diese Bewegung
auf Grund ihres Beharrungsvermögens auch dann noch fort, wenn der Lichtbogen durch
die zu groß gewordene Entfernung schon erloschen ist. Unter dein Einfluß der gleichzeitigen
Schreibbewegung entsteht dann im Schriftzug ein tiefer Einbrand mit darauffolgender
Unterbrechung.
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Derartige Fehler werden nach der Erfindung vermieden, weil die Schreibelektrode
i stets synchrone Schwingungen zum speisenden N#echselstrom ausführt.
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Einen wesentlichen Vorteil stellt die regelbare Selbstinduktion 13
dar. Diese gestattet eine Veränderung des Verhältnisses von der Lichtbogenstromstärke
zur Lichtbogenstromspannung ohne Veränderung der Wattleistung des Lichtbogens. Erst
hierdurch wird ein in dei Praxis einwandfrei arbeitendes S;gniergerät geschaffen,
Z,
mit dem die verschiedenartigen Werkstoffe leicht und einwandfrei signiert
werden können.