DE826181C

DE826181C - Method for regulating the switching time for intermittently operating or briefly switched on electricity consumers, in particular for regulating the welding time in resistance welding machines

Info

Publication number: DE826181C
Application number: DE1949P0044290
Authority: DE
Inventors: Eberhard Rietsch
Original assignee: WESTDEUTSCHE WERKZEUGMASCHINEN
Current assignee: WESTDEUTSCHE WERKZEUGMASCHINEN
Priority date: 1949-05-31
Filing date: 1949-05-31
Publication date: 1951-12-27

Description

Verfahren zur Regelung der Schaltzeit für intermittierend arbeitende oder kurzzeitig eingeschaltete Stromverbraucher, insbesondere zur Regelung der Schweißzeit bei Widerstandsschweißmaschinen Zur Steuerung der Schweißzeit elektrischer Punktschweißgeräte verwendete man bisher mechanische oder elektrische Zeitgeber, die direkt elektrisch oder indirekt über Schütze den Schweißstrom für einen bestimmten Zeitabschnitt ein- und wieder ausschalteten. Wenn es sich um verhältnismäßig kleine Schweißgeräte handelt, entstehen dabei Unzuträglichkeiten insofern, als die zeitgebenden Apparate verhältnismäßig kostspielig sind, so daß bei den kleinen Einheiten oft der wirtschaftlich nicht tragbare Fall eintritt, daß das Steuergerät teuerer als die von ihm gesteuerte Maschine wird.Procedure for regulating the switching time for intermittently working or power consumers that are switched on for a short time, in particular to regulate the welding time With resistance welding machines To control the welding time of electrical spot welding devices So far, mechanical or electrical timers that are directly electrical have been used or indirectly via contactors, the welding current is switched on for a certain period of time. and switched off again. If the welding machines are relatively small, This creates inconveniences insofar as the contemporary apparatus is proportionate are expensive, so that the small units are often not economical portable case occurs that the control unit is more expensive than the machine it controls will.

Die vorliegende Erfindung soll diesen Übelstand beseitigen. Sie bedient sich zur Zeitgebung der sog. Eigenzeit der handelsüblichen, elektromagnetisch betätigten Kleinschütze, d. h. der Zeit, die diese Geräte vom Zeitpunkt ihrer Ein- oder Ausschaltung his zum Betätigen ihrer Kontakte brauchen. Durch geeignete Aneinanderreihung mehrerer derartiger Zeiten gelingt es, passende, der.effektiven Schweißzeit einer Widerstandsschweißmaschine entsprechende Zeitbereiche zu erzielen. Da beim Punktschweißen die Stromzeit und die Stromstärke die Hauptfaktoren sind und sich eine Veränderung der einen Größe bis zu einem gewissen Grade durch eine entsprechende Änderung der anderen Größe kompensieren läßt, so ist eine stufenlose Einstellung der Schweißzeit nicht notwendig, wenn eine genügend feine Abstufung der Stromstärke zur Verfügung steht.The present invention is intended to remedy this drawback. You served at the timing of the so-called proper time of the commercially available, electromagnetically actuated Small contactors, d. H. the time it takes for these devices to be switched on or off until they need to operate their contacts. By suitably stringing together several Such times succeed in finding the appropriate, der.effective welding time of a resistance welding machine to achieve corresponding time ranges. Since in spot welding the current time and the amperage are the main factors and there is a change in one size to a certain extent by changing the other size accordingly can be compensated, a stepless setting of the welding time is not necessary, if a sufficiently fine gradation of the amperage is available.

Im allgemeinen genügt erfahrungsgemäß eine Einstellung der Schweißzeit in drei Stufen, wie sie der Schaltung der Abb. i zugrunde liegt, die eine Ausführungsform des Erfindungsgedankens in Stromlaufplandarstellung zeigt. Bei dieser Darstellung sind von einem Schütz (Spule) mechanisch betätigte Kontakte mit gleichen Zahlen bezeichnet, z. B. betätigt die Spule Sp 3 Kontakte K3 usw. Es sind darin vier kleine handelsübliche Schütze Sp i, Sp 2, Sp 3, Sp 4 vorhanden. Die Schweißmaschine ist mit SM bezeichnet, DS ist der druckabhängige Schalter, der den Stromkreis schließt, wenn dic: Elektroden der Maschine unter Druck stehen. Mit Hilfe des Umschalters U können die drei Zeitstufen eingestellt werden. Die Funktion der Anordnung ist folgende: Es sei angenommen, daß der Umschalter U auf Stufe III steht.In general, experience has shown that it is sufficient to set the welding time in three stages, as is the basis for the circuit in FIG. I, which shows an embodiment of the inventive concept in a circuit diagram representation. In this illustration, contacts that are mechanically operated by a contactor (coil) are denoted by the same numbers, e.g. B. actuates the coil Sp 3 contacts K3, etc. There are four small commercial contactors Sp i, Sp 2, Sp 3, Sp 4 in it. The welding machine is labeled SM, DS is the pressure-dependent switch that closes the circuit when the machine's electrodes are under pressure. With the help of the switch U the three time levels can be set. The function of the arrangement is as follows: It is assumed that the switch U is at level III.

Wenn der Druckschalter DS einschaltet, bekommt die Spule Sp i Spannung, und es schließen die korrespondierenden Arbeitskontakte. Die Schweißmaschine bekommt über K 13 Spannung. Außerdem wird aber durch den Arbeitskontakt K il auch die Spule Sp 2 eingeschaltet; deren Arbeitskontakt K 21 schaltet die Spule Sp 3 ein, und deren Kontakt K 3 , wiederum schaltet das Endschütz Sp 4 ein. Dieses besitzt Selbsthaltung über den Arbeitskontakt K42. Der Ruhekontakt K41 öffnet und schaltet Sp i aus; dadurch wird Sp 2 ausgeschaltet und dessen Kontakt K 21 schaltet Sp 3 aus. Mit dem Herausfallen von Sp 3 wird gleichzeitig auch die Schweißmaschine SM spannungslos. Es sind in diesem Falle also drei Anzugs- und drei Abfallzeiten der kleinen Schütze äneinandergereiht. Das Schütz Sp 4 bleibt so lange eingeschaltet, wie DS geschlossen bleibt. Nach Öffnen von DS kehrt es auch in die Ruhelage zurück, und der Anfangszustand ist wiederhergestellt.When the pressure switch DS switches on, the coil Sp i receives voltage and the corresponding normally open contacts close. The welding machine receives voltage via K 13. In addition, the coil Sp 2 is also switched on by the normally open contact K il; its normally open contact K 21 switches on the coil Sp 3 , and its contact K 3 , in turn, switches on the end contactor Sp 4. This is self-holding via the make contact K42. The normally closed contact K41 opens and switches off Sp i; this switches off Sp 2 and its contact K 21 switches off Sp 3 . When Sp 3 falls out, the SM welding machine is also de-energized at the same time. In this case there are three pull-in and three drop-out times of the little contactors in a row. The contactor Sp 4 remains switched on as long as DS remains closed. After opening DS, it also returns to the rest position and the initial state is restored.

Wird der Umschalter U in eine andere Stellung gebracht, so sind dementsprechend nur zwei Schütze bzw. ein Schütz zum Schalten der Schweißmaschine in Tätigkeit. Die gesamte Eigenzeit eines Kleinschützes (Anziehen und Abfallen) entspricht praktisch ungefähr zwei Perioden des 5operiodischen Wechselstromes. Mit einer Schaltung gemäß Abb. i gelingt es daher, wahlweise eine zwei, vier oder sechs Perioden entsprechende Schaltzeit zu erzielen.If the changeover switch U is brought into a different position, so are accordingly only two contactors or one contactor for switching the welding machine in action. The entire operating time of a miniature contactor (pulling in and falling off) is practically the same about two periods of the 5operiodic alternating current. With a circuit according to Fig. I therefore succeeds in selecting one corresponding to two, four or six periods To achieve switching time.

Längere Zeiten können durch eine größere Anzahl von Kleinschützen in analoger Schaltung erzielt werden. Der dabei nötige Aufwand läßt sich jedoch noch verkleinern, wenn man beispielsweise eine Schaltung gemäß Abb.2 verwendet. Diese weist vier Schütze Sp i, Sp 2, Sp 3 und Sp 4 auf, ferner das Endschütz Sp 5 und zwei Wiederholungsschütze Sp 6 und Sp 7, von denen das eine, Sp 6, auch den Hauptstromkreis der Schweißmaschine schaltet. Die Schaltung weist außer dem Umschalter U noch einen zweiten Umschalter V auf, dessen Wirkungsweise noch zu erläutern ist.Longer times can be achieved by using a larger number of miniature contactors in an analog circuit. However, the effort required can still be reduced if, for example, a circuit as shown in Fig. 2 is used. This has four contactors Sp i, Sp 2, Sp 3 and Sp 4 , furthermore the end contactor Sp 5 and two repeater contactors Sp 6 and Sp 7, one of which, Sp 6, also switches the main circuit of the welding machine. In addition to the changeover switch U, the circuit also has a second changeover switch V, the mode of operation of which is still to be explained.

Stellt man V auf die linke Stellung, dann arbeiten die ersten fünf Schütze der Schaltung prinzipiell, wie oben zu Abb. i erläutert. Wenn man aber V in die rechte Stellung bringt, arbeitet die Schaltung wie folgt: Angenommen, U stünde auf Stufe 1I. Nach Schließen von DS schalten nacheinander die Schütze Sp i, Sp 2 und Sp 3 ein. Das letztgenannte Schütz schaltet, da voraussetzungsgemäß der Umschalter U auf II steht, das Endschütz Sp 5 ein. Da V aber auf dem rechten Kontakt steht, ist die Selbsthalteleitung von Sp 5 unterbrochen; dagegen wird das Schütz Sp 6 von dem Arbeitskontakt K 53 eingeschaltet. Infolge Offnens des Ruhekontaktes K 51 im Zuge der Leitung zu Sp i fällt dieses heraus; dadurch wird Sp 2 und durch dieses Sp 3 wieder abgeschaltet. Wenn Sp 3 herausfällt, wird auch Sp 5 ausgeschaltet. Dadurch geschieht jetzt folgendes: Das Schütz Sp 6 bleibt eingeschaltet, da es Selbsthaltung besitzt; sobald aber Sp 5 ausgeschaltet ist, bekommt Sp 7 Spannung, ebenso auch wieder Sp i. Während durch das Einschalten von Sp 7 das Schütz Sp 6 wieder herausfällt, vollzieht sich an den Schützen Sp 1, Sp 2 und Sp 3 wieder das sukzessive Ein- und Ausschalten, nur mit dem Unterschied, daß diesmal infolge des eingeschalteten Schützes Sp 7 die Selbsthaltung von Sp 5 wirksam ist und daher nach dem zweiten Durchlauf der Schütze Sp i, Sp 2 und Sp 3 die Maschine endgültig abgeschaltet wird. Auf diese einfache Weise ist es möglich, durch Hinzufügen nur zweier weiterer Schütze die Gesamtzeit auf mehr als das Doppelte zu verlängern. Im Bedarfsfalle kann man durch Hinzufügen zweier weiterer Schütze auf über das Vierfache der Schweißzeit kommen usf.If you set V to the left position, the first five contactors in the circuit work in principle, as explained above for Fig. I. But if you put V in the right position, the circuit works as follows: Assume that U is at level 1I. After closing DS, the contactors Sp i, Sp 2 and Sp 3 switch on one after the other. The last-mentioned contactor switches on the end contactor Sp 5, since the changeover switch U is set to II as required. But since V is on the right contact, the self-holding line from Sp 5 is interrupted; on the other hand, the contactor Sp 6 is switched on by the normally open contact K 53. As a result of the opening of the normally closed contact K 51 in the course of the line to Sp i, this falls out; as a result, Sp 2 and this Sp 3 are switched off again. If Sp 3 falls out, Sp 5 is also switched off. As a result, the following now happens: The contactor Sp 6 remains switched on because it is self-locking; but as soon as Sp 5 is switched off, Sp 7 receives voltage, as does Sp i again. While the contactor Sp 6 drops out again when Sp 7 is switched on, the contactors Sp 1, Sp 2 and Sp 3 are successively switched on and off again, with the only difference that this time, as a result of the switched on contactor Sp 7, the self-holding of Sp 5 is effective and therefore after the second run of the contactors Sp i, Sp 2 and Sp 3, the machine is finally switched off. In this simple way, it is possible to more than double the total time by adding just two more contactors. If necessary, you can add two more contactors to over four times the welding time, etc.

Wenn die zu schaltende Schweißmaschine die Kontaktleistung der verwendeten Hilfsschütze übersteigt, kann von den Hilfsschützen in bekannter Weise ein größeres Hauptschütz gesteuert werden, das seinerseits erst die Maschine schaltet.If the welding machine to be switched has the contact power of the used A larger contactor can be used in a known manner from the contactor relays Main contactor can be controlled, which in turn only switches the machine.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann mannigfach im Rahmen der wesentlichen Gedanken abgeändert und ausgestaltet werden. Bei Aneinanderreihung der Kleinschütze kann man sowohl Schütze mit gleicher Eigenzeit wie auch solche mit verschiedener Eigenzeit verbinden, um die erzielte Gesamtzeit der erforderlichen Schweißzeit anzupassen.The method according to the invention can be varied in the context of the essential Thoughts are changed and shaped. When the small contactors are lined up you can both shooters with the same proper time as well as shooters with different Combine proper time in order to adapt the total time achieved to the required welding time.

Man kann ferner die Reihe der Kleinschütze auch z. B. mit einer Zählanordnung, z. B. einem Zählrelais, kombinieren, derart, daß die Serie der Kleinschütze mehrmals hintereinander abläuft und die erforderliche Anzahl dieser Abläufe durch das Relais gezählt wird, worauf automatisch die Stillsetzung der Schweißvorrichtung erfolgt.You can also use the series of small contactors z. B. with a counting arrangement, z. B. a counting relay, combine in such a way that the series of small contactors several times runs one after the other and the required number of these processes through the relay is counted, whereupon the welding device is automatically shut down.

Das beschriebene Verfahren kann außer für Widerstandsschweißmaschinen sinngemäß auch für andere Fälle Verwendung finden, in denen es sich darum handelt, bestimmte Schaltzeiten für intermittierend arbeitende oder kurzzeitig eingeschaltete Stromverbraucher festzulegen, so z. B. bei Anlage, durch welche Lichtsignale in bestimmter Dauer, die Dosierung von Strahlenenergien, z. B. von Röntgenstrahlen, in bestimmter Zeitdauer usw. gesteuert werden soll. Dabei können auch die Pausenzeiten gleichartig wie die Zeitabschnitte der Energieabgabe oder die Stromzeiten unter Benutzung einer entsprechenden Anzahl von in Serien wirkenden Schaltelementen gesteuert werden.The method described can be used except for resistance welding machines can also be used analogously for other cases in which it is a question of certain switching times for intermittently working or briefly switched on Define electricity consumers, so z. B. with system, through which light signals in certain duration, the dosage of radiation energies, z. B. X-rays, should be controlled in a certain period of time, etc. This can also include the break times the same as the periods of energy delivery or the current times below Controlled use of a corresponding number of switching elements acting in series will.

Claims

PATENT CLAIMS: i, method for regulating the switching time for intermittent working or briefly switched on electricity consumers, especially for regulation the welding time for resistance welding machines, characterized, that the proper time of commercially available electromagnetically operated contactors for Timing is used.

2. The method according to claim i, characterized in that that the welding time is determined by stringing together several contactors, which switch each other on and off in such a way that the proper time is multiplied is achieved.

3. Process according to Claims i and 2, characterized in that a further extension of the time achieved by running a group several times caused by contactors.

4. The method according to claims i to 3, characterized characterized in that the group of contactors with a counting arrangement, for. B. a counting relay, is connected in such a way that with repeated successive Sequence of the contactors the required number of these sequences through the relay is counted, whereupon the welding device is automatically shut down.

5. Application of the method according to claims i to 4 for regulating the energy delivery time or pause time of other energy donors, e.g. B. of electricity consumers, for generation of light signals or other physical effects.

6. Apparatus for execution of the method according to claims i to 5, characterized in that the electricity consumer used directly or via a main contactor by one or more for timing Contactor relays are switched.