DE1165178B

DE1165178B - Verfahren zum Abbrenn-Stumpfschweissen in einer vollautomatischen Abbrenn-Stumpfschweissmaschine

Info

Publication number: DE1165178B
Application number: DES80983A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr-Ing Hermann Goetz
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1962-08-18
Filing date: 1962-08-18
Publication date: 1964-03-12
Also published as: DE1440593A1; CH421335A

Description

Verfahren zum Abbrenn-Stumpfschweißen in einer vollautomatischen Abbrenn-Stumpfschweißmaschine Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abbrenn-Stumpfschweißen in einer vollautomatischen Abbrenn-Stumpfschweißmaschine mit Vorwärmung der Werkstücke durch Stromstöße, die durch abwechselndes Berühren und Trennen der zu verschweißenden Werkstückenden erzeugt werden, bei dem der Übergang von der Vorwärm- in die Abbrennphase nach einer bestimmten, vorzugsweise vorwählbaren Zeit durch Herabsetzung der Vorschubgeschwindigkeit des Stauchschlittens, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Erhöhung der zugeführten Leistung, erzwungen wird.
Bei bekannten derartigen Verfahren wird durch ein Zeitrelais nach Ablauf einer eingestellten Zeit die Herabsetzung der Schlittengeschwindigkeit veranlaßt ohne Rücksicht darauf, ob der Schweißstrom gerade fließt oder ob der Schlitten gerade zum Stillstand gekommen ist oder sich in der Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung befindet. Bei diesem Verfahren besteht die Gefahr, daß eine unerwünscht lange Zeit verstreichen kann, bis die Werkstückenden nach dem Auseinanderfahren wieder zur Berührung kommen und der Abbrennstrom fließen kann.
Die Erfindung beseitigt diese Schwierigkeiten. Erfindungsgemäß wird die Schlittengeschwindigkeit erst zu dem Zeitpunkt herabgesetzt, in dem die vorgewählte Vorwärmzeit abgelaufen ist und die Werkstückenden nach der Trennphase gerade wieder zur gegenseitigen Berührung kommen. Der Zeitpunkt der Herabsetzung der Schlittengeschwindigkeit kann entweder durch das Einsetzen des Schweißstromes bei der Berührung der beiden Werkstückenden nach Ablauf der Vorwärmzeit oder durch den Anstieg der Vorschubkraft für den Schlitten, der bei der Berührung der beiden Werkstückenden nach Ablauf der Vorwärmzeit auftritt, bestimmt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Sie zeigt ein Schaltbild für die Steuerung des Schlittens einer vollautomatischen Abbrenn-Stumpfschweißmaschine.
Die Sekundärwicklung 102 des Schweißtransformators 1 ist mit den Elektroden 103 verbunden. An die Elektroden 103 ist die eine Wicklung eines Differential-Relais 2 angeschlossen, während die andere Wicklung unmittelbar an der Sekundärwicklung 102 des Transformators liegt. Das Relais betätigt die Kontakte 21 bis 24. Der Einfachheit halber ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Differential-Relais unmittelbar mit diesen Kontakten versehen. Um ein möglichst empfindliches Differential-Relais verwenden zu können, das nicht mit den vielen Kontakten belastet ist, kann in der praktischen Ausführung ein Zwischenrelais angeordnet werden, das seinerseits von dem Differentialrelais geschaltet wird. Das Differential-Relais ist beispielsweise so eingestellt, daß, wenn kein Schweißstrom fließt, d. h. wenn die Spannung an der Sekundärwicklung 102 gleich der Spannung an den Elektroden 103 ist, die Relais-Kontakte in der gezeichneten Stellung stehen. Wenn ein Sekundärstrom fließt, ist durch den Spannungsabfall in den Zuleitungen zu den Elektroden das Gleichgewicht des Relais 2 gestört und es zieht an. Mit 3 ist ein Zeitrelais bezeichnet, das durch den Kontakt 24 des Differential-Relais an eine nicht dargestellte Wechselspannungsquelle angeschlossen ist und nach einer einstellbaren Zeit die Schlittenrücklaufbewegung auslöst. Wenn kein Strom fließt, der Kontakt 21 also geschlossen ist, löst das Differential-Relais 2 über diesen Kontakt durch bekannte und in der Zeichnung nicht näher angegebene Steueranordnungen die Schlittenvorschubbewegung aus. Ein weiteres Relais 6 ist über einen Kondensator 7 bei geschlossenem Kontakt 22 des Differential-Relais an eine Gleichspannung gelegt. Wenn der Kontakt 23 geschlossen ist, ist der Kondensator 7 über einen Entladewiderstand 8 kurzgeschlossen. Das Relais oder Schütz 5 liegt über den Kontakt 61 des Relais 6 und den Kontakt 41 eines Zeitrelais 4 an einer Wechselstromquelle. Das Schütz 5 betätigt die Kontakte 51, 52 und 53, von denen 51 ein Selbsthaltekontakt ist. Der Kontakt 52 dient zur Steuerung des Eingriffes in die Schlittengeschwindigkeit. Der Kontakt 53 verhindert, daß das Zeitrelais 3 den Schlittenrücklauf veranlaßt. Nach Bedarf können die gezeichneten Schütze bzw. Relais noch mit weiteren Steuer- oder Meldekontakten ausgerüstet sein. Das Zeitrelais 4 ist ein Vorwärm-Zeit-Relais, das nach Ablauf einer einstellbaren Vorwärmzeit den Abbrennvorgang vorbereitet bzw. einleitet.
Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Das Differential-Relais 2 schaltet durch das Schließen des Kontaktes 21 den Schlittenvorschub ein, wenn kein Schweißstrom fließt. Dabei ist der Kontakt für den Schlittenrückzug 24 geöffnet, der Kontakt 23 geschlossen und damit der Kondensator 7 über Widerstand 8 entladen, während der Kontakt 22 das Relais 6 von der Gleichstromquelle trennt. Wenn sich die Werkstückenden infolge der durch den Kontakt 21 ausgelösten Schlittenvorschubbewegung wieder berühren, beginnt der Schweißstrom zu fließen, das Differential-Relais 2 öffnet den Kontakt 21 und schließt den Kontakt 24, wodurch das Zeitrelais 3 eingeschaltet wird, wenn der Kontakt 53 geschlossen ist und nach der durch das Zeitrelais 3 bestimmten Rücklaufverzögerung den Rücklauf einschaltet. Außerdem wird der Kontakt 23 geöffnet und über den Kontakt 22 das Relais 6 über den Kondensator 7 an die Gleichstromquelle gelegt. Das Relais 6 wird eine bestimmte Zeit angezogen bleiben, die von der Größe des Kondensators, der Netzspannung und den Spulendaten des Relais abhängt, und dann wieder abfallen und so den Kontakt 61 vorübergehend schließen. Das Relais 5 wird dabei stromlos bleiben, solange das Vorwärmrelais 4 den Kontakt 41 nicht geschlossen hat. Erst wenn die Vorwärmzeit abgelaufen ist, schließt das Zeitrelais 4 den Kontakt 41 und reagiert das Relais 5 auf das kurzzeitige Ansprechen des Relais 6, wobei es durch seinen Selbsthaltekontakt 51 gehalten wird. Die Dauer der Einschaltung des Relais 6 wird nur so eingestellt, daß die Selbsthaltung des Relais 5 mit Sicherheit erreicht wird. Über den Kontakt 52 wird der Befehl zum Eingriff in die Schlittengeschwindigkeit gegeben. Da das Relais 5 auch seinen Kontakt 53 geöffnet hat, kann das Rückzugsverzögerungsrelais 3 keinen Rückzugbefehl geben, solange das Relais 5 über den Kontakt 52 den Schlittenvorschub eingeschaltet hat. Um die Abnützung des Relais zu verringern, ist es zweckmäßig, den Schalter 9 erst kurz vor Ablauf der Vorwärmzeit zu schließen. Eine entsprechende Einrichtung wird zweckmäßig mit dem Zeitrelais 4 kombiniert. Es kann natürlich auch ein weiteres Zeitrelais verwendet werden.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch mit anderen Einrichtungen durchgeführt werden. Die erforderlichen Signale brauchen nicht durch den Spannungsabfall in den Sekundärleitern der Maschine über ein Differential-Relais ausgelöst zu werden, da hierzu auch ein einfaches Relais, eventuell Wandler, denkbar ist. Ebenso ist es möglich, die Änderung des Primärstromes des Maschinentransformators zur Signalgabe heranzuziehen.
Die Kombination des Relais 6 mit dem Kondensator 7 zur Abgabe eines Kurzzeit-Signals kann auch durch andere Anordnungen, z. B. durch ein einfaches Zeitrelais oder durch ein Relais mit Wischkontakt, ersetzt werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Abbrenn-Stumpfschweißen in einer vollautomatischen Abbrenn-Stumpfschweißmaschine mit Vorwärmung der Werkstücke durch Stromstöße, die durch abwechselndes Berühren und Trennen der zu verschweißenden Werkstückenden erzeugt werden, bei dem der Übergang von der Vorwärm- in die Abbrennphase nach einer bestimmten, vorzugsweise vorwählbaren Zeit durch Herabsetzung der Vorschubgeschwindigkeit des Stauchschlittens, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Erhöhung der zugeführten Leistung, erzwungen wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schlittengeschwindigkeit erst zu dem Zeitpunkt herabgesetzt wird, in dem die vorgewählte Vorwärmzeit abgelaufen ist und die Werkstückenden nach der Trennphase gerade wieder zur gegenseitigen Berührung kommen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt der Herabsetzung der Schlittengeschwindigkeit durch das Einsetzen des Schweißstromes bei der Berührung der beiden Werkstückenden nach Ablauf der Vorwärmzeit bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß der Zeitpunkt der Herabsetzung der Schlittengeschwindigkeit durch den Anstieg der Vorschubkraft für den Schlitten, der bei der Berührung der beiden Werkstückenden nach Ablauf der Vorwärmzeit auftritt, bestimmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerbefehl zur Herabsetzung der Schlittengeschwindigkeit nur so lange aufrecht erhalten bleibt, daß die Geschwindigkeitsänderung mit Sicherheit eingesteuert werden kann und daß die herabgesetzte Schlittengeschwindigkeit auch nach Aufhebung des Steuerbefehles aufrecht erhalten bleibt.
5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise ein Differential-Relais (2) vorgesehen ist, dessen erste Wicklung mit einer Wicklung (102) des Schweißtransformators (1) und dessen andere Wicklung mit den Elektroden (103) verbunden ist und das zur Betätigung des Kontaktes (21) für den Schlittenvorschub und eines Kontaktes (24) für den Schlittenrückzug dient, daß ferner ein weiteres nach der vorzugsweise einstellbaren Vorwärmzeit erregbares Relais (5) vorgesehen ist, das einen Kontakt (52), der den Befehl zum Eingriff in die Schlittengeschwindigkeit gibt, und einen weiteren Kontakt (53) betätigt, der den von Differentialrelais-Kontakt (24) über das Schlittenrückzugs-Verzögerungsrelais (3) laufenden Schlittenrückzugsbefehl sperrt.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Kontaktglied des Kontaktes (53), der den Rückzugsbefehl bestätigt bzw. sperrt, zur Verzögerung des Schlittenrückzuges über ein Zeitrelais (3) mit dem einen Kontaktglied des Kontaktes (24) für den Schlittenrückzug am Differential-Relais (2) verbunden und dessen anderes Kontaktglied ebenso wie das andere Kontaktglied des Kontaktes (24) für den Schlittenrückzug an eine Wechselstromquelle angeschlossen ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (5) zur Betätigung des Kontaktes (52), das den Befehl zum Eingriff in die Schlittengeschindigkeit gibt, über einen Kontakt (41), der von einem Vorwärmrelais (4) bedient wird, und über einen weiteren Kontakt (61) an eine Wechselstromquelle angeschlossen ist und die Erregerwicklung des diesen Kontakt (61) bedienenden Relais (6) über einen Kondensator (7) und über einen dem Differential-Relais (2) betätigenden Kontakt (22) an eine Gleichstromquelle angeschlossen ist und der Kondensator (7) über einen Entladewiderstand (8) und über einen weiteren, von dem Differential-Relais betätigten Kontakt (23) kurzgeschlossen werden kann. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 701275.