DE2361646B2

DE2361646B2 - Vorrichtung zum elektrischen Widerstands-Nahtschweißen

Info

Publication number: DE2361646B2
Application number: DE2361646A
Authority: DE
Inventors: Robert H. Bay City Mich. Blair (V.St.A.)
Original assignee: Resistance Welder Corp
Current assignee: Resistance Welder Corp
Priority date: 1972-12-11
Filing date: 1973-12-11
Publication date: 1979-02-15
Also published as: US3823300A; GB1442649A; CA993961A; DE2361646C3; DE2361646A1; AU6339673A; AU468301B2; JPS49135846A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum eiektri- !> sehen Widerstands-Nahtschweißen mit einphasigem Wechselstrom von Netzfrequenz, mit einem Schweißtransformator und einer Steuerung mit Leistungseinstellung durch Phasenanschnitt, du^rch die der Schweißstrom wahlweise in einem ersten Betriebsfall für die ·"' Dauer von Perioden der Netzfrequenz oder in einem zweiten Betriebsfall jeweils nur während eines Teiles jeder Halbwelle der Netzfrequenz ein- und ausschaltbar ist.

Bei einer Schweißvorrichtung der vorstehend ge- ^v> nannten Art betrifft der erste Betriebsfall (in dem der Schweißstrom jeweils für die Dauer von Perioden der Netzfrequenz ein- und ausgeschaltet wird) vor allem die Arbeitsweise mit normaler Schweißgeschwindigkeit, wie sie insbesondere für das Schweißen von dicken ^r>0 Blechen zweckmäßig ist. Der zweite Betriebsfall (in dem der Schweißstrom jeweils nur während eines Teiles jeder Halbwelle der Netzfrequen2: ein- und ausgeschaltet wird) betrifft dagegen das Arbeiten mit erhöhter Schweißgeschwindigkeit, was beispielsweise beim ^v> Schweißen dünner Bleche möglich ist. Es versteht sich, daß in diesem zweiten Betriebsfall eine ausreichend hohe Schweißstromstärke gewählt werden muß, um in der verkürzten Stromflußzeit eine ausreichende Schweißenergie bereitzustellen. Die Pausen zwischen ^h0 aufeinanderfolgenden Stromimpulsen müssen dabei ausreichend groß sein, um die notwendige Abkühlung des Werkstücks zu gewährleisten.

Bei den bisher bekannten Schweißvorrichtungen der vorstehend genannten Art erfordert die Umschaltung ^h<> vom ersten auf den zweiten Betriebsfall (und umgekehrt) eine verhältnismäßig umständliche Neueinstellung der einzelnen Parameter, insbesondere der Stromfluß-Pausen-Zeit und der Leistung. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schweißvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Umschaltung zwischen den beiden Betriebsfällen besonders einfach durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schalteinrichtung gelöst, durch die gleichzeitig mit einer Umschaltung der Steuerung vom ersten auf den zweiten Betriebsfall die Windungszahl der Primärwicklung des Schweißtransformators verringerbar ist

Durch diese Umschaltung der Windungszahl der Primärwicklung des Schweißtransformators wird die Schweißstromstärke dem jeweiligen Betriebsfall angepaßt So wird beispielsweise bei einer Umschaltung der Steuerung vom ersten auf den zweiten Betriebsfall das Übersetzungsverhältnis des Schweißtransformators verringert und dadurch der Sekundärstrom (Schweißstrom) vergrößert.

Durch die Erfindung ist damit die Umschaltung der Schweißvorrichtung von dem einen auf den anderen Betriebsfall wesentlich vereinfacht, was die Bedienung erleichtert, die Handhabung beschleunigt und Bedienungsfehler praktisch ausschließt.

Findet on die Nahtschweißgeschwindigkeit bestimmender Motor Verwendung, so ist gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung durch die Schalteinrichtung gleichzeitig mit einer Umschaltung der Steuerung vom ersten auf den zweiten Betriebsfall die Motordrehzahl auf einen höheren Wert umschaltbar. Hierdurch wird die Bedienung des Gerätes weiter vereinfacht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung,

F i g. 2 und 3 Diagramme der Betriebsweise in beiden Betriebsfällen.

Die in F i g. 1 schematisch dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung zum elektrischen Widerstands-Nahtschweißen mit einphasigem Wechselstrom von Netzfrequenz enthält zwei scheibenförmige Schweißelektroden 10, 11 zum Schweißen überlappter Metallbleche 12,13. Die Schweißelektrode 10 wird von einem in der Drehzahl veränderlichen Motor 14 in Drehrichtung a angetrieben. Entsprechendes gilt für die Elektrode 11. Zur Einstellung der Drehzahl des Motors 14 dient eine Steuereinrichtung 15.

Die Elektroden 10, 11 sind an die Sekundärwicklung 16i> eines Schweißtransformators 16 angeschlossen, dessen Primärwicklung 16a über die Leitungen L 1, L 2 mit einphasigem Wechselstrom von Netzfrequenz gespeist wird. Die Leitung L1 ist über einen Schaltkontakt 21 und eine Leitung 17 unmittelbar mit dem einen Ende der Primärwicklung 16a und über eine Leitung 18 sowie einen Schaltkontakt 23 mit einer Anzapfung der Primärwicklung 16a verbunden. Entsprechend ist die Leitung L 2 über einen Schaltkontakt 22 und eine Leitung 20 mit dem anderen Ende der Primärwicklung 16a und über eine Leitung 19 sowie einen Schaltkontakt 24 mit einer zweiten Anzapfung dieser Primärwicklung verbunden.

In die Leitung L 1 sind ferner zwei Ignitron 25, 26 eingeschaltet, die zu einer Phasenanschnittsteuerung 27 gehören. Es sind weiterhin Zeitgeber 28, 28a, ein einstellbarer Widerstand 29 sowie ein Festwiderstand 31 vorgesehen. Ein Schaltkontakt 33 ist über Leitungen 30, 32 parallel zum Widerstand 31 angeordnet. Eine Leitung 33' verbindet die Steuerung 27 mit dem

Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 31 und dem Schaltkontakt 33.

An einem Schaltpult 35 ist ein auf die Schaltkontakte 21, 22, 23, 24 und 33 wirkender Umschaltknopf 34 vorgesehen. Die Stellung »R« entspricht dem ersten Betriebsfall (Arbeitsweise mit normaler Schweißgeschwindigkeit) und die Stellung »H« dem zweiten Betriebsfall (hohe Schweißgeschwindigkeit). Vom Umschaltknopf 34 können außerdem auch die Schalter 51 und 52 betätigt werden, um die Drehzahl des Motors 14 und damit die Nahtschweißgeschwindigkeit dem jeweils gewählten Betriebsfall anzupassen.

F i g. 1 zeigt die Schweißvorrichtung im ersten Betriebsfall, in dem beispielsweise Bleche von etwa 1 bis 4 mm Dicke mit normaler Nahtschweiß-Geschwindigkeit (z.B. mit 30 Schweißungen pro Sekunde) geschweißt werden. Da die Schaltkontakte 21 und 22 geschlossen, die Schaltkontakte 23,24 dagegen geöffnet sind, liegt die volle Windungszahl der Primärwicklung 16a des Schweißtransformators 16 an Spannung. Die Phasenanschnittsteuerung 27 steuert hierbei die ignitron 25, 26 derart, daß der Primärwicklung 16a jeweils über eine Stromflußzeit von zwei aufeinanderfolgenden Perioden Strom zugeführt wird, worauf dann eine gewisse Pausenzeit folgt (vgl. Fi g. 3). Anfang und Ende 2> der Stromfluß- und Pausenzeit werden hierbei in bekannter Weise durch die Zeitgeber 28,28a bestimmt.

Um die Schweißvorrichtung auf den zweiten Betriebsfall (insbesondere zum Schweißen dünner Bleche mit hoher Schweißgeschwindigkeit) umzuschalten, wird der Umschaltknopf 34 in die Stellung »H« gebracht Dadurch werden die Schaltkontakie 21,22 geöffnet und die Schaltkontakte 23, 24 geschlossen, so daß nun nur noch eine verringerte Windungszahl der Primärwicklung 16a des Schweißtransformators an Spannung liegt. Gleichzeitig wird durch öffnen des Schaltkontaktes 33 der Widerstand 31 eingeschaltet Dadurch wird die Zündung der Ignitron 25, 26 bis zum Endteil /"jeder Halbperiode verzögert (zweckmäßig bis zu den letzten 75 bis 40° jeder Halbwelle, vgl. Fig.2). In diesem zweiten Betriebsfall ist damit der Schweißstrom jeweils nur während eines Teiles jeder Halbwelle der Netzfrequenz eingeschaltet. Die einzelnen Stromflußzeiten sind durch Pausenzeiten voneinander getrennt.

Durch die Verringerung der Windungszahl der Primärwicklung 16a des Schweißtransformators 16 vergrößert sich bei Umschaltung vom ersten Betriebsfall (Fig.3) auf den zweiten Betriebsfall (Fig.2) die Scheitelwertamplitude des Schweißtransformators (vgl. die Scheitelwerte der sinusförmigen Stromkurven in den F i g. 2 und 3). Dadurch wird auch im zweiten Betriebsfall (F i g. 2) trotz der stark verkürzten Stromflußzeit eine ausreichende Schweißstromstärke gewährleistet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum elektrischen Widerstands-Nahtschweißen mit einphasigem Wechselstrom von Netzfrequenz, mit einem Schweißtransformator und einer Steuerung mit Leistungseinstellung durch Phasenanschnitt, durch die der Schweißstrom wahlweise in einem ersten Betriebsfall für die Dauer von Perioden der Netzfrequenz oder in einem zweiten Betriebsfall jeweils nur während eines Teiles jeder Halbwelle der Netzfrequenz ein- und ausschaltbar ist, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung (21, 22, 23, 24, 33, 34), durch die gleichzeitig mit einer Umschaltung der Steuerung vom ersten auf den zweiten Betriebsfall die Windungszahl der Primärwicklung (XSa) des Schweißtransformators (16) verringerbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einem die Nahtschweißgeschwindigkeit bestimmenden Motor, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Schalteinrichtung (34) gleichzeitig mit einer Umschaltung der Steuerung vom ersten auf den zweiten Betriebsfall die Motordrehzahl auf einen höheren Wert umschaltbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Reihe mit einem einstellbaren Widerstand (29) angeordneter, bei der Umschaltung der Steuerung vom ersten auf den zweiten Betriebsfall einschaltbarer Festwiderstand (31) vorgesehen ist.

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