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.Process for flash butt welding in a fully automatic flash butt welding machine
The invention relates to a method for flash butt welding in one
fully automatic butt welding machine with preheating of the workpieces
Electric surges caused by alternately touching and separating the parts to be welded
Workpiece ends are generated in which the transition from the preheating to the burn-off phase
after a certain, preferably preselectable time by reducing the feed speed
of the upsetting slide, possibly with a simultaneous increase in the fed
Performance, is enforced.
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.In known methods of this type, a time relay is used
If a set time has elapsed, the carriage speed is reduced
regardless of whether the welding current is flowing or whether the slide is straight
has stopped or is moving forward or backward.
With this method there is a risk that an undesirably long time will elapse
until the ends of the workpiece come into contact again after they have moved apart
and the burn-off current can flow.
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.The invention overcomes these difficulties. According to the invention
the carriage speed is only reduced at the point in time at which the preselected
The preheating time has expired and the workpiece ends are just back after the separation phase
come into mutual contact. The time at which the carriage speed was reduced
can either by using the welding current when the two are touching
Workpiece ends after the preheating time has elapsed or due to the increase in the feed force
for the slide, which when the two workpiece ends touch after the expiry of the
Preheating time occurs.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Sie zeigt ein Schaltbild für die Steuerung des Schlittens einer vollautomatischen
Abbrenn-Stumpfschweißmaschine.An embodiment of the invention is shown in the drawing.
It shows a circuit diagram for the control of the slide of a fully automatic
Flash butt welding machine.
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.The secondary winding 102 of the welding transformer 1 is connected to the electrodes 103. One winding of a differential relay 2 is connected to the electrodes 103, while the other winding is directly connected to the secondary winding 102 of the transformer. The relay actuates the contacts 21 to 24. For the sake of simplicity, the differential relay is provided directly with these contacts in the illustrated embodiment. In order to be able to use a differential relay which is as sensitive as possible and which is not burdened with the many contacts, an intermediate relay can be arranged in the practical embodiment, which in turn is switched by the differential relay. The differential relay is set, for example, so that when no welding current flows, ie when the voltage on the secondary winding 102 is equal to the voltage on the electrodes 103 , the relay contacts are in the position shown. If a secondary current flows, the equilibrium of relay 2 is disturbed by the voltage drop in the supply lines to the electrodes and it picks up. 3 with a timing relay is referred to, which is connected through the contact 24 of the differential relay to an alternating voltage source, not shown, and triggers the carriage return movement after an adjustable time. When no current is flowing, ie the contact 21 is closed, the differential relay 2 triggers the slide feed movement via this contact by means of known control arrangements not shown in detail in the drawing. Another relay 6 is connected to a DC voltage via a capacitor 7 when the contact 22 of the differential relay is closed. When the contact 23 is closed, the capacitor 7 is short-circuited via a discharge resistor 8. The relay or contactor 5 is connected to an alternating current source via the contact 61 of the relay 6 and the contact 41 of a timing relay 4. The contactor 5 actuates the contacts 51, 52 and 53, of which 51 is a self-holding contact. The contact 52 is used to control the intervention in the carriage speed. The contact 53 prevents the timing relay 3 from causing the carriage return. If required, the contactors or relays shown can be equipped with additional control or signaling contacts. The time relay 4 is a preheating time relay which prepares or initiates the burning process after an adjustable preheating time has elapsed.
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.The device works as follows: The differential relay 2 switches on the carriage feed when the contact 21 closes when no welding current is flowing. The contact for the slide retraction 24 is open, the contact 23 is closed and thus the capacitor 7 is discharged via resistor 8, while the contact 22 separates the relay 6 from the direct current source. When the workpiece ends touch each other again as a result of the carriage feed movement triggered by the contact 21, the welding current begins to flow, the differential relay 2 opens the contact 21 and closes the contact 24, whereby the timing relay 3 is switched on when the contact 53 is closed and switches on the return after the return delay determined by the timing relay 3. In addition, the contact 23 is opened and the relay 6 is connected to the direct current source via the contact 22 via the capacitor 7. The relay 6 will remain attracted for a certain time, which depends on the size of the capacitor, the mains voltage and the coil data of the relay, and then drop out again and thus temporarily close the contact 61. The relay 5 will remain de-energized as long as the preheating relay 4 has not closed the contact 41. Only when the preheating time has expired does the timing relay 4 close the contact 41 and the relay 5 reacts to the brief response of the relay 6, whereby it is held by its self-holding contact 51. The duration of the switching on of the relay 6 is only set so that the latching of the relay 5 is achieved with certainty. The command to intervene in the carriage speed is given via contact 52. Since the relay 5 has also opened its contact 53, the retraction delay relay 3 cannot give a retraction command as long as the relay 5 has switched on the carriage feed via the contact 52. In order to reduce the wear and tear on the relay, it is advisable to close the switch 9 only shortly before the preheating time has elapsed. A corresponding device is expediently combined with the timing relay 4. Another time relay can of course also be used.
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.The method according to the invention can also be used with other devices
be performed. The required signals do not need due to the voltage drop
to be triggered in the secondary conductors of the machine via a differential relay,
since a simple relay, possibly a converter, is also conceivable for this purpose. Likewise is
it is possible to change the primary current of the machine transformer for signaling
to use.
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.The combination of the relay 6 with the capacitor 7 to deliver a
Short-term signal can also be achieved by other arrangements, e.g. B. by a simple timing relay
or by a relay with a wiping contact.