DE737905C

DE737905C - Electrical resistance seam welding device with controllable discharge sections

Info

Publication number: DE737905C
Application number: DES134252D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Walter Schilling
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1938-10-16
Filing date: 1938-10-16
Publication date: 1943-07-31

Description

Elektrische, Widerstands-Nahtschweißeinrichtung mit steuerbaren Entladungsstrecken Die Erfindung betrifft eine elektrische Widerstands-Nahtschweißeinrichtung, die sich zur Regelung des Schweißstromes steuerbarer' Entladungsstrecken, vorzugsweise mit Gas-oder Dampffüllung, bedient.Electrical, resistance seam welding device with controllable discharge sections The invention relates to an electrical resistance seam welding device which to regulate the welding current controllable 'discharge paths, preferably with gas or steam filling.

Erfindungsgemäß ist zwischen der Werk= Stückbewegung und einer Phasendrehvorrichtung für, die Steuerspannung der Entladimgs Strecken eine zwangsläufige Kupplung in :der Weise hergestellt, daß durch Änderung der Aussteuerung der Entladungsstrecken die durch die Werkstückbewegung verursachte Änderung der Induktivität des Sekundärkreises des Schweißtransformators zumindest annähernd ausgeglichen wird.According to the invention, between the work = piece movement and a phase rotation device for, the control voltage of the discharge lines an inevitable coupling in: the Way made that by changing the control of the discharge paths the Change in the inductance of the secondary circuit caused by the movement of the workpiece of the welding transformer is at least approximately balanced.

Der Erfindung liegt folgendes Problem zugrunde: Bei den bisher bekannten b:zw. vorgeschlagenen elektrischen Nahts:chweißmaschinen wird das Schweißgut zwischen zwei Elektrodenrollen hindurchgeführt, denen der Schweißstrom aus der Sekundärwicklung eines Transformators zugeführt ist. Dieser ist primärseitig entweder unmittelbar oder über steuerbare Gas- oder Dampfentladungsstrekken, meistens in gegensätzlicher Parallelschaltung, an :eine Wechselstromquelle angeschlossen. Dabei besteht die Verbindung der Tran:sformatorsekundärwicklung mit den Schweißelektr odenrolleri ,aus :einer verhältnismäßig weit gehaltenen Leiterschleife. In beiden Fällen ist die Schweißnaht ans einzelnen Schweißpunkten gebildet und das Ergebnis einer Stromführung des Schweißgütes, die sich aus einander abwechselnden Zeitabschnitten der Schweißstrom und der Pausenstromführung oder der Stromlogigkeit zusammensetzt. Dabei ist unter Pausenstrom ein Strom zu verstehen, dessen Wert unterhalb der zur Ausbildung eines Schweißpunktes notwendigen Höhe liegt. Der Unterschied zwischen den beiden Schweißverfahren liegt in der Anzahl der Elektrod@enstromhalbwellen, die sie zur Ausbildung eines Schweißpunktes heranziehen. Bei dem einen ist es. :eine, bei dem anderen sind es mehrere aufeinanderfolgende Halbwellen. Beim ersten Verfahren gehören der Schweißstrom, zugeführt einem Schweißpunkt, und der Pausenstrom, zugeführt dem Schweißnahtstück zwisehen dem genannten und dem ihm folgenden Schweißpunkt, einem und demselben Abschnitt einer Stromwelle von bestimmter Amplitude an. Er erstreckt sich über 18o°. Von den Punkten dieses Abschnittes entsprechen die oberhalb eines gewissen Absolutwertes gelegenen dem Schweißstrom, die anderen dem Pausenstrom. Dieser Absolutwert deckt sich mit jener Stromstärke, die zumindest erforderlich ist, um .die Bildung eines Schweißpunktes herbeizuführen. Beim zweiten Verfahren ist der Schweißstrom, zugeführt einem Schweißpunkt, vom Pausenstrom durch eine höhere Amplitude unterschieden. Die Amplitude des Schweißstromes liegt oberhalb, die des Pausensfromes unterhalb .des erwähnten Stromabsolutwertes. Die geringere Amplitude des Pausenstromes ist hier das Ergebnis einer vorgegebenen Teilaussteuerung der Entladungsstreckenspeisespannung, während der zugehörige Schweißstrom deren voller Aussteuerung seine Entstehung verdankt.The invention is based on the following problem: In the previously known respectively. proposed electric seam: welding machines will weld the weld metal between two electrode rollers passed through, which the welding current from the secondary winding a transformer is supplied. This is either immediate on the primary side or via controllable gas or vapor discharge paths, mostly in opposite directions Parallel connection, connected to: an AC power source. There is the Connection of the transformer secondary winding with the welding electrode rollers , from: a relatively wide held conductor loop. In both cases it is the weld seam is formed at the individual welding points and the result of a current conduction of the welding quality, which is made up of alternating time periods of the welding current and the break current management or the current logic. It is under Break current to understand a current whose value is below that for the formation of a Weld point is necessary height. The difference between the two welding processes lies in the number of Elektrod @ enstromhalbwellen that they use to form a The welding point. With one it is. : one, with the other it is several successive half-waves. The first method includes the welding current, fed to a weld point, and the pause current fed to the weld seam piece to divide the mentioned and the following welding point, a and the same section of a current wave of a certain amplitude. He extends over 18o °. Of the points in this section, those above correspond to one certain absolute values are the welding current, the others are the pause current. This absolute value coincides with the current strength that is at least required is to .the formation of a spot weld. The second method is the welding current, fed to a welding point, from the pause current through a higher one Differentiated amplitude. The amplitude of the welding current is above that of the Pauses below the current absolute value mentioned. The lower amplitude of the pause current is the result of a specified partial modulation of the Discharge path supply voltage, while the associated welding current is fuller Control owes its creation.

Die vorgegebene Spannung der sekundären Leiterschleife beim ersten Schlveißverfahren ist .die vorgegebene Schweißstromhalbwellenzahl bzw. die festgehaltene Aussteuerung beim zweiten Schweißverfahren . sind nun die Ursache lebhafter Güte ocliwankungen der hergestellten Schweißnähte.The specified voltage of the secondary conductor loop for the first The welding process is .the specified welding current half-wave number or the recorded Control in the second welding process. are now the cause of lively goodness fluctuations in the welds produced.

In dem Maße nämlich, wie ein Werkstück aus magnetischem Material mit steigender Masse in die sekundäre Leiterschleife @eingeführt wird, wächst deren Induktivität. Die Folge ist eine Herabsetzung des Schweißstromes und - wegen der vorgegebenen Spannung der Leiterschleife oder wegen der vorgegebenen Schweßstromhalbwellenzahl bzw. der festgehaltenen Aussteuerung -- der für den einzelnen Schweißpunkt aufgewendeten Energie. Die aufeinanderfolgenden Schweißpunkte einer Schweißnaht sind mit Hilfe abnehmender Energiezufuhren erzeugt. Die Abnahme der zugeführten Schweißenergie kann dabei bis zur vollständigen Unterbindung der Schweißpunktsbildung gehen. Das Schweißgut verbrennt bei Beginn und -zeigt keine Schweißnahtbildung mehr gegen Ende des Schweißvorganges.Namely to the extent that a workpiece made of magnetic material with is introduced into the secondary conductor loop @ as the mass increases, the latter increases Inductance. The result is a reduction in the welding current and - because of the specified voltage of the conductor loop or because of the specified welding current half-wave number or the recorded modulation - the one expended for the individual welding point Energy. The successive weld points of a weld seam are with the help with decreasing energy supplies. The decrease in the welding energy supplied can go up to the complete prevention of the welding point formation. That The weld metal burns at the beginning and no longer shows any weld seam formation towards the end of the welding process.

Die Erfindung gleicht diese Änderungen der Energiezufuhr aus., indem sie unter Zuhilfenahme einer selbsttätig ablaufenden Phasendrehvorrichtung die Phasenlage der Entladungsstreckensteuerspannungen in dem Maße nach vorn verschiebt, wie das Schweißgut mit steigender Masse in die sekundäre Leiterschleife eintritt. In einfacher und zweckmäßiger Weise sieht sie eine Phasendrehvorrichtung mit mechanisch verstellbarem Regelglied sow=ie einen Verstellmotor vor, der das Regelglied über ein Übersetzungsgetriebe antreibt. Es w=ird damit eine monoton und gleichmäßig vor sich gehende Phaseiivöi-verlegung der Steuerspannungen erreicht. Bei geeigneter Wahl von Motorumlaufsgeschw-indigk eit und Getriebeübersetzungsverhältnis gleicht eine solche Pliasenvorverlegttrig einen Induktivitätsanstieg der sekundären Leiterschleife aus, wie er bei Schwüil-'iuiigeii von Werkstücken bestimmter Formgebung einsetz:. Beispielhafte Fälle sind insbesondere die Ri;hrenherstellung und der Behälterbau. G@riaui,@-keit und Stetigkeit der Phasenregelung la=sch sich erfindungsgemäß dadurch erhöhen. daf.'i als Pliasendrehvorrichtung eine Indui;tivitä t mit zusätzlicher, widerstandsgeregelter Gleichstromerregung verwendet wird. In diesem Falle ist der Regelwiderstand über ein CJbcrsetzungsgetriebe mit dem Verstellniot«r zu kuppeln.The invention compensates for these changes in the energy supply they adjust the phase position with the help of an automatically running phase rotation device shifts the discharge path control voltages forward as that The weld metal enters the secondary conductor loop with increasing mass. In simple and expediently it sees a phase rotation device with a mechanically adjustable Control element sow = ie an adjusting motor, which controls the control element via a transmission gear drives. This creates a monotonous and evenly progressing phase shift the control voltages reached. With a suitable choice of motor rotation speed In terms of time and gear ratio, such a plias is brought forward a rise in the inductance of the secondary conductor loop, as seen in Schwüil-'iuiigeii of workpieces of a certain shape. Exemplary cases are in particular the production of pipes and the construction of tanks. G @ riaui, @ - speed and continuity of the phase control la = sch increase according to the invention. daf.'i as a plias turning device Indui; tivity used with additional, resistance-controlled DC excitation will. In this case the variable resistor is via a reduction gear to couple the pretender.

Fig. i zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.Fig. I shows an embodiment of the invention.

Es sind die S:chweißelektrodenrollen i, zwischen denen das Schweißgute hindurcligefi-#lirt wird, an die Sekundärwicklung des Scliw-eii -transformators 3 angeschlossen. Dieser wird primärseitig aus der Wechselspannungsquelle d. über die beiden gegensätzlich parallel geschalteten Gas- oder Dampfei_jt!aduti`,sgefäße 5 und 6 gespeist. In den Gitterkreisen der Entladungsgefäße liegt, cntsprecheii<1 einem bereits gemachten Vorschlag, der Transformator; als eine Hilfsvorrichtung. @@elcli@_ die Verwendung einer einzigen Sperrspannungsquelle für beide Entladungsgefäße ermöglicht. Die Mittenanzapfungen seiner beiden Wicklungen sind über die Reiheiiscli@iltung aus Sperrspannungsquelle 8, Sekundärwicklung des Transformators g und Sch2ilter io miteinander verbunden. Dabei sind cli@ Sekundärwicklung des Transformators g und dt-r Schalter io durch den Widerstand i i überbrückt. Das Verstellglied des Drehtransformators ga ist von der Ausgangsachse des Cbersetzungsgetriebes 12 getragen und mit der Primärwicklung von 9 elektrisch verbunden. Der Stator von 9,1 ist an das Drehstromnetz 13 zielgeschlossen, das von der gleichen Frequenz. wie die Spannungsquelle ,l ist. Dem Antrieb des Übersetzungsgetriebes und damit des Verstellgliedes von 9 dient der ebenfalls aus 13 gespeiste Verstellmotor 14. Die :ichalter io und 15 sind derart miteinander gekuppelt, daß die Öffnung (Schließung) des einen gleichzeitig die Öffnung (Schließurig . des anderen bewirkt.The welding electrode rollers i, between which the welding material is held in place, are connected to the secondary winding of the welding transformer 3. This is on the primary side from the AC voltage source d. Supplied via the two oppositely connected gas or steam vessels 5 and 6 in parallel. In accordance with a suggestion already made, the transformer is located in the lattice circles of the discharge vessels; as an auxiliary device. @@ elcli @ _ enables the use of a single reverse voltage source for both discharge vessels. The center taps of its two windings are connected to one another via the series connection consisting of the reverse voltage source 8, the secondary winding of the transformer g and the circuit breaker io. The cli @ secondary winding of the transformer g and dt-r switch io are bridged by the resistor ii. The adjusting element of the rotary transformer ga is carried by the output axis of the transmission gear 12 and is electrically connected to the primary winding of 9. The stator of 9.1 is targeted to the three-phase network 13, which is of the same frequency. as the voltage source, l is. The drive of the transmission gear and thus of the adjusting member of 9 is also used by the adjusting motor 14, which is also fed from 13.

Die Einleitung des Schweißvorganges erfolgt mit der Aufbringung der Elektrodctirollen =auf das Schweißgut und der gleichzeitigen Schließung der Schalter i o und 15. Es setzen sich das Schweißgut und der Verstellmotor in Bewegung. Außerdem erscheinen an den Gittern der Entladungsgefä!:Te 5 und 6 zündfähige Steuerspannungen, so daß es zu deren wechselseitiger Zündung kommt. Dabei werden infolge der Drehung des Regelgliedes von 9 ihre Zündzeitpunkte in einer monotonen -Gleichmäßigkeit und wachsend vorverlegt. Die Geschwindigkeit dieser - Vorverlegung entspricht auf Grund der Umlaufsgeschwindigkeit von 14 und des übersetzungsverhältnisses von 12 der Induktivitätszunahme in der sekundären Leiterschleife.The welding process is initiated when the Electrodctirolls = on the weld metal and the simultaneous closing of the switch i o and 15. The weld metal and the adjusting motor start moving. aside from that appear on the grids of the discharge vessel!: Te 5 and 6 ignitable Control voltages, so that it comes to their mutual ignition. Be there as a result of the rotation of the control element of 9 their ignition times in a monotonic - Uniformity and growing brought forward. The speed of this - bringing forward corresponds due to the rotational speed of 14 and the transmission ratio of 12 the inductance increase in the secondary conductor loop.

In einer vorteilhaften Weiterführung des Erfindungsgedankens ist die Phasendrehvorrichtung mit mechanisch angetriebenem Regelglied durch eine vollständig ruhende Anordnung ersetzt. Als solche ist in einfachster Weise eine Induktivität gewählt, der über einen Verzögerungskreis mit :einstellbarer Verzögerungszeit eine zusätzliche Gleichstromerregung erteilt ist. Wird mit der Einleitung des Schweißvorganges diese Gleichstromerregung eingeschaltet, so ändert besagte Induktivität ihren Wert in einem Ausmaße und innerhalb einer Zeitspanne, die durch ihre Bemessung und die des Verzögerungskreises beliebig festgelegt werden können. Es. wird auf diese Weise -eine Phasenänderung der Steuerspannungen erreicht, die in monotoner Gleichmäßigkeit vonstatten geht und aufs leichteste der Induktivitätsänderung der sekundären Leiterschleife angeglichen werden kann.In an advantageous development of the inventive concept, the Phase rotation device with mechanically driven control element through a completely dormant arrangement replaced. As such, an inductance is in the simplest possible way selected via a delay circuit with: adjustable delay time a additional DC excitation is granted. Becomes with the initiation of the welding process If this DC excitation is switched on, said inductance changes its value to an extent and within a period of time determined by their design and the of the delay circuit can be set as desired. It. will this way -A phase change of the control voltages achieved in monotonous uniformity takes place and the slightest change in the inductance of the secondary conductor loop can be adjusted.

Ein entsprechendes Aus.führtmgsbeispiel ist in Fig. 2 dargestellt. Aus der Fig. i wiederkehrende Schaltungsteile sind mit unieränderten Bezugszeichen versehen.A corresponding exemplary embodiment is shown in FIG. Circuit parts recurring from FIG Mistake.

Es sind die Mittenanzapfungen des Transformators 7 über die Reihehschaltung aus Gittervorspännungsquelle 8, Transformator 16 und S:chalter.17 miteinander verbunden. Auch hier sind Sekundärwicklung des Transformators 16 und Schalter 17 durch einen Widerstand 1 i überbrückt. 16 dient dabei der Zuführung der Steuerspannungen von 5 und 6 und wird über den weiteren mittenangezapften Transformator 18 aus der Wechselspannungsquelle rg gespeist. Die letztere kann mit 4 identisch sein. Durch 20 ist die phasendrehende Induktivität wiedergegeben. Sie erhält ihre Gleichstromerregung von der Primärwicklung des Schweißtransformators 3 über den transformatorgekoppelten Doppelweggleichrichter 21 und den Verzögerungskreis 2q.. Dieser ist aus dem Regelwiderstand22und dem Kondensator 23 zusammengesetzt und in seiner Verzögerungs- oder Anlaufzeit durch Einstellung an 22 veränderbar. Die Drossel 20 ist sowohl auf der Gleich- wie auf der Wechselspannungsseite mit je zwei Wicklungen ausgerüstet. Bei gleichem Wicklungssinn sind die Wicklungen der Wechselspannungsseite einander parallel, die der Gleichspannungsseite dagegen hintereinandergeschaltet. -Der geschilderte Aufbau der Drossel 2o unterbindet mit Sicherheit jede Auswirkung einer Wechselspannungsinduktion auf der Gleichstromseite.They are the center taps of the transformer 7 via the series connection from grid pre-tensioning source 8, transformer 16 and switch.17 connected to one another. Here, too, the secondary winding of the transformer 16 and switch 17 are through one Resistor 1 i bridged. 16 is used to supply the control voltages from 5 and 6 and is from the alternating voltage source via the further center-tapped transformer 18 rg fed. The latter can be identical to 4. Through 20 is the phase shifting Inductance shown. It receives its DC excitation from the primary winding of the welding transformer 3 via the transformer-coupled full-wave rectifier 21 and the delay circuit 2q .. This is made up of the variable resistor 22 and the capacitor 23 and in its delay or start-up time by setting changeable at 22. The choke 20 is on both the DC and the AC voltage side Equipped with two windings each. The windings have the same direction of winding the alternating voltage side parallel to each other, while those of the direct voltage side are parallel connected in series. -The described structure of the throttle 2o prevents with Safety every effect of an alternating voltage induction on the direct current side.

Mit der Einlegung des Schalters 17 setzt die wechselseitige Zündung der Entladungsgefäße 5 und 6 und damit die Spannungsausbildung - an der Primärwicklung des Schweißtransformators 3 ein. Infolgedessen beginnt sich der Kondensator 23 aufzuladen, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die durch die Einstellung von 22 bestimmt ist. Die allmähliche Aufladung von 23 gibt zu einer entsprechenden Änderung der Induktivität von 2o, d. h. zu einer entsprechenden Phasenvorverlegung der Steuerspannungen von 5 und 6, Anlaß.With the insertion of the switch 17, the mutual ignition starts of the discharge vessels 5 and 6 and thus the voltage formation - on the primary winding of the welding transformer 3. As a result, the capacitor 23 begins to charge, at a speed determined by the setting of 22. The gradual charging of 23 results in a corresponding change in inductance from 2o, d. H. to a corresponding phase advance of the control voltages from 5 and 6, occasion.

Die gegenseitige Angleichung der für die einzelnen Schweißpunkte aufgewendeten Energiebeträge kann wesentlich .dadurch vervollkommnet werden, daß als Verstellmotor für die mechanisch ablaufende Phasendrelivorrichtung der Antriebsmotor der Schweißelektrodenrollen benutzt wird. Dabei ist zweckmäßig die Ausgangswelle des übers,-tzungsgetriebes mit dem Regelglied des Phasendrehers über eine an- und abschaltbare Kupplung zu verbinden und die Kupplung selbst mit einem den Schweißvorgang einleitenden Hilfsschalter in eine gleichsinnige Betätigungsverbindung zu setzen. Andernfalls würde nämlich, da die Elektrodenrollen vor Einleitung des Schweißvorganges in Umlauf gesetzt bzw. dauernd im Laufen gehalten werden, die Phasenlage der Steuerspannungen zu Beginn des Schweißprozesses nicht dem gewünschten Wert entsprechen. Vorzugsweise ist .das Ein- und Abfallen der Kupplung elektromagnetisch zu betätigen. -Zu .einer vorteilhaften Ausweitung des Anwendungsgebietes der Einrichtung nach der Erfindung kommt es durch deren zusätzliche Ausrüstung mit einer derartigen Steuervorrichtung, daß der Ablauf des Phasendreherreg °1-. gliedes in einer von der monotonen Gleichmäßigkeit abweichenden, im übrigen der Schweißstromkonstanz .entsprechenden Gesetzmäßigkeit vor sich geht. Die Erfindung erreicht damit die Zufuhr gleichbleibender Energi:ebeträge an die einzelnen Schweißnahtpunkte ganz beliebig geformter Werkstücke. Die zusätzliche Steuervorrichtung bestelit in besonders zweckmäßiger Weise aus einer Drehscheibe, deren Randkurvenverlauf der erwähnten Gesetzmäßigkeit bzw. der Formgebung des Schweißgutes entspricht und die vorzugsweise auf der Ausgangsachse des übersetzungsgetriebes oder der schaltbaren Kupplung angeordnet ist. Dabei besitzt die Drehscheib° an ihrem Rande einen mechanischen Kontakt, der mit Hilfe eines Fühlhebels gebildet ist. Der Fühlhebel ist ,andererseits mit dem Regelglied der Phasendrehvorrichtung gekuppelt, so daß die Kontaktbewegung verhältnisgleich auf dieses übertragen wird. Beispielsweise kann das eine Ende des Fühlhebels starr mit der Drehachle des Regelgliedes verbunden sein. Die letztere deckt sich dann mit der Drehachse des Fühlhebels. Erfindungsgemäß gelingt hierbei eine Erweiterung des Phasendreherregelbereiches dadurch, daß der Fühlhebel über ein zweites die Kontaktbewegung vergrößerndes übersetzungsgetriebe mit dem Phase:ndreherregelglied gekuppelt wird.The mutual adjustment of the amounts spent on the individual welding points Amounts of energy can be perfected significantly, that as a variable displacement motor the drive motor of the welding electrode rollers for the mechanical phase releasing device is used. The output shaft of the reduction gear is useful here with the control element of the phase shifter via a coupling that can be switched on and off connect and the coupling itself with an auxiliary switch initiating the welding process to put in an actuating connection in the same direction. Otherwise, because the electrode rollers are set in circulation or be kept running continuously, the phase position of the control voltages at the beginning of the welding process do not correspond to the desired value. Preferably .that is To actuate the clutch engagement and disengagement electromagnetically. -To .an advantageous Expansion of the field of application of the device according to the invention comes through their additional equipment with such a control device that the process of the phase rotator reg ° 1-. member in a deviating from the monotonous regularity, otherwise the welding current constancy. corresponding law is going on. The invention thus achieves the supply of constant amounts of energy to the individual weld points of workpieces of any shape. The additional Control device bestelit in a particularly expedient manner from a turntable, whose edge curve course of the mentioned regularity or the shape of the weld metal corresponds and which is preferably on the output axis of the transmission gear or the switchable clutch is arranged. The turntable has ° on its Edge a mechanical contact that is formed with the help of a feeler lever. Of the The feeler lever is, on the other hand, with the control element the phase rotator coupled so that the contact movement is transmitted proportionally to this. For example, one end of the feeler lever can be rigidly connected to the axis of rotation of the control element be connected. The latter then coincides with the axis of rotation of the feeler lever. According to the invention succeeds in expanding the phase rotator control range in that the Feeler lever via a second transmission gear that increases the contact movement is coupled with the phase: rotary control element.

In dem Ausführungsbeispiel einer solchen zusätzlichen Steuervorrichtung nach Fig.3 bedeutet 25 die Drehscheibe mit der Drehachse 26 und 27 einen Rollenkontakt des Fühlhebels 28. Der Aufrechterhaltung des Rollenkontaktes dient die Feder 29. Der Fühlhebel ist in 3o drehbar gelagert und an seinem rechten Ende als Zahnradsektor ausgebildet. Mit diesem faßt er in ein Zahnrad 3 t auf der Achse des Phasendreherregelgliedes 32. Umlaufsgeschwindigkeit des Verstellmotors und/ bzw. Übersetzungsverhältnis des mit dem Verstellmotor unmittelbar gekuppelten übersetzungsgetriebes sind so gewählt, daß die Drehscheibe während des vollständigen Schweißvorganges eine einzige Umdrehung vollführt.In the embodiment of such an additional control device According to FIG. 3, 25 means the turntable with the axis of rotation 26 and 27 a roller contact of the feeler lever 28. The spring 29 is used to maintain roller contact. The feeler lever is rotatably mounted in 3o and at its right end as a gear sector educated. With this he grasps in a gear 3 t on the axis of the phase rotator control element 32. Rotational speed of the adjusting motor and / or transmission ratio of the transmission gears directly coupled to the variable displacement motor are selected in such a way that that the turntable makes a single revolution during the complete welding process performs.

In einer wesentlichen Vereinfachung der Einrichtung nach der Erfindung ist, insb,esondere im Hinblick auf die Schweißeng von Werkstücken ganz beliebiger Formgebung, die Kombination einer Phasendrehvorrichtung mechanisch angetriebenen Regelgliedes mit der oben beschriebenen Zusatzsteuervorrichtung durch eine Induktivität mit Luftspaltkern ersetzt. Durch den Kernspalt wird der Rand einer Scheibe aus magnetischem Material getrieben, die in ihrem Randkurvenverlatif der Formgebung des Schweißgutes derart a.ngepaßt ist, daß die erzielten Phasenänderungen der Steuerspannungen die Konstanthaltung d er Schweißpunktsenergie- sicherstellen. Der Nutrieb der Drehscheibe kann dabei über sell>-ständigen Verstellmotor und üb.ersetzungsgetriebe oder über den Antriebsmotor der Elektrovollen, Übersetzungsgetriebe und der an-und abschaltbaren Kupplung erfolgen. Auch hier vollzieht die Drehscheibe während des vollständigen Schweißvorganges eine einzige volle Umdrehung.In a substantial simplification of the device according to the invention is, in particular, very arbitrary with regard to the welding of workpieces Shaping, the combination of a phase rotating device mechanically driven Control element with the additional control device described above through an inductance replaced with air gap core. The edge of a disk becomes magnetic through the core gap Material driven, which in their Randkurvenverlatif the shape of the weld metal is adapted in such a way that the phase changes achieved in the control voltages Ensure constant maintenance of the spot weld energy. The groove drive of the turntable can be done via sell> -independent adjustment motor and transmission gear or via the drive motor of the electric full, transmission gear and the on and off switchable Coupling done. Here, too, the turntable takes place during the full Welding process a single full turn.

Um einen nur einmaligen Ablauf des vorgegebenen Phasendrehprogramms während der Ausführung einer Nahtschweißung zu gewährfeisten, ist erfindungsgemäß die Phasendrehvorrichtung oder die zusätzliche Steuervorrichtung mit einer Schalteinrichtung ausgerüstet, die das Abfallen der schaltbaren Kuppung oder die Abschaltung des Verstellmotors bei Erreichung eines vorgegebenen Regelendzustandes bewirkt. Zweckmäßig trägt das mechanisch ablaufende Regelglied des Phasendrehers bzw. die Drehscheibe der zusätzlichen Steuervorrichtung oder der zuletzt beschriebenen Induktivität in starrer Verbindung einen Schalthebel. Seine Anordnung ist so getroffen, daß :er, nachdem sein Träger einen vorgegebenen Ablauf vollzogen hat, einen Schalter im Stromkreis der Kupplungsmagnetspule oder einen Schalter des Verstellmotors öffnet. Bei beiden Schaltern handelt es sich um solche, die mit Ruhekontakten ;ausgerüstet, d. h. normalerweise geschlossen sind.To run the specified phase rotation program only once To ensure during the execution of a seam weld is according to the invention the phase rotation device or the additional control device with a switching device equipped to prevent the switchable clutch from falling off or the actuator motor being switched off caused when a specified final control status is reached. Appropriately this carries mechanically running control element of the phase shifter or the turntable of the additional Control device or the last-described inductance in a rigid connection a gear lever. Its arrangement is such that: he after his carrier has completed a predetermined sequence, a switch in the circuit of the clutch solenoid or a switch of the adjusting motor opens. Both switches are to those with normally closed contacts; equipped, d. H. are normally closed.

Um den Schweißvorgang stets bei einer vorbestimmten Anfangslage der Steuerspannungsphase anlaufen zu lassen, ist beim Fehlen der schaltbaren Kupplung, d. h. bei Benutzung eines selbständigen Versteilmotors, dieser in einer Umkehrschaltung ausgeführt. Gleichzeitig ist die Phasendrehvorrichtung oder die zusätzliche Steuervorrichtung mit einer Anschlageinrichtung versehen; deren Ausbildung bzw. Anordnung entspricht einer bestimmten Ausgangsstellung der obergenannten Vorrichtungen und damit der ge«-iinschteit Anfangslage der Steuerspannungsphase. Indem beispielsweise mit der Öffnung des den Schweißvorgang einleitenden und abschließ`nden Hilfsschalters der Verstellmotor mit umgekehrter Umlaufsrichtung in Bewegung gesetzt wird, erfolgt selbsttätig die Rückfiihrung der Phasendrehvorrichtung oder der zusätzlichen Steuervorrichtung in die vorgegebene Ausgangsstellung. Bei Benutzung der schaltbaren Kupplung besitzt dagegen die Phasendrehvorrichtutig bzw. die zusätzliche Steuervorrichtung erfindungsgemäß neben besagter Anschlageinrichtung einen besonderen Antrieb für ihre Rückführung in die.-@usgan@;sstellung. Auch dieser wird nveckmäßig durch den bereits mehrfach erwähnten Hilfsschalter betätigt. Ein solcher Antrieb kann b.eispielsweise aus einer zylin.drisehen Hohlraumspule bestehen, die unterbalb der Drehachse des Phasendreherregelgliedes oder der oben beschriebenen Drehscheiben angeordnet ist. In den nach oben offenen Hohlraum taucht, an einem Stahlband hängend, ein Ge«-icht aus magnetischem Material. Das andere Ende des Stahlbandes ist .an einem Stift auf der Drehachse befestigt. Bei entsprechend bemessener Länge des Stahlfadens führt die Schließung des Spulenkreises zur Anhebung des Gewichtes: der Stahlfaden erhält Spielraum und gibt die Drehachse für den Umlauf frei. Wird hingegen nach erfolgtem Umlauf" der Drehachse der Spulenkreis wieder geöffnet, so gleitet das Gewicht innerhalb des Spulenhohlraumes nach unten und nimmt den Faden mit. Der auf die Drehachse gewundene Teil des Fadens wickelt sich ab -und führt die Drehachse in ihre Ausgangsstellung zurück. -Mit Rücksicht auf eine freie Wählbarkeit der Steuerspannungsanfangsphase sind die weiter oben genannten Anschlageinrichtungen verstellbar ausgebildet.To always start the welding process at a predetermined starting position Allow the control voltage phase to start up in the absence of the switchable clutch, d. H. when using an independent adjustment motor, this in a reverse circuit executed. At the same time is the phase rotation device or the additional control device provided with a stop device; whose training or arrangement corresponds a certain starting position of the above devices and thus the ge «-inschteit Initial position of the control voltage phase. For example, by using the Opening of the auxiliary switch for initiating and closing the welding process Adjusting motor is set in motion with the reverse direction of rotation, takes place automatically the return of the phase rotation device or the additional control device in the specified starting position. When using the switchable clutch has on the other hand, the phase rotation device or the additional control device according to the invention in addition to said anchor device, a special drive for their return in the .- @ usgan @; position. This too is nveck-like by the already several times mentioned auxiliary switch operated. Such a drive can, for example, consist of a zylin.drisehen hollow space coil exist, the unterbalb the axis of rotation of the phase rotator control member or the turntables described above is arranged. In the open at the top Cavity, hanging from a steel band, is covered by a face made of magnetic material. The other end of the steel band is attached to a pin on the axis of rotation. If the length of the steel thread is appropriately dimensioned, the coil circle closes to raise the weight: the steel thread is given leeway and provides the axis of rotation free for circulation. On the other hand, after the rotation axis “becomes the coil circle reopened, the weight slides down within the spool cavity and takes the thread with him. The part of the thread wound on the axis of rotation winds from -and returns the axis of rotation to its starting position. - With regard to a free choice of the control voltage start phase, the further above-mentioned stop devices adjustable.

Unter den bisher vorgeschlagenen Nahtschweißeinrichtungen mit steuerbaren Entladungsstrecken haben diejenigen eine besond ere Bedeutung -erlangt, bei denen ein vorgegebenes Schaltverhältnis einander abwechselnder Zeitabschnitte der Schweiß- und der Phasenstromführung (Stromlosigkeit), ausgedr ückt in Perioden der Entladungsstreckenspeisespannung, das Ergebnis einer entsprechenden .Komponentenzusammensetzung der Entladungsstreckensteuerspannung ist. - Bei ihnen ist die Einrichtung nach der Erfindung auf diejenige Steuer- spannungskomponente anzuwenden, welche die Zündzeitpunkte der Entladungsstrecken während ider Zeitabschnitte der Schweißstrorriführung bestimmt.Among the previously proposed seam welding devices with controllable Discharge distances have become particularly important to those where a predetermined switching ratio of alternating time segments of the welding and the phase current conduction (currentlessness), expressed in periods of the discharge path supply voltage, the result of a corresponding component composition of the discharge path control voltage is. - With them, the device according to the invention is on that control voltage component to apply which the ignition times of the discharge paths during ider time periods the welding current flow is determined.

Ist insbesondere der Steuerspannungsverlauf, der zu erwähntem Schaltverhältnis führt,, durch eine mechanisch ablaufende Steuereinrichtung erzielt und diese von 'einem Elektromotor angetrieben, so ist die selbsttätig ablaufende Phasendrehvorrichtung nach der Erfindung auf dessen Wechselstromerregung anzuwenden. Das typische Beispiel einer solchen Steuereinrichtung bildet eine Umlaufscheibe, die mit Aussparungen von entsprechender Gesetzmäßigkeit versehen ist und die Belichtung eines lichtempfindlichen elektrischen Widerstandes regelt. Dieser legt dann mit seinen gesetzmäßig schwankenden Werten den Steuerspannungsverlaufeindeutig fest. Als besonders vorteilhaft erweist es sich in diesem Falle, die Ankerwicklung des Antriebsmotors aus zwei Gleichstromwicklungen zusammenzusetzen, die um go e1. Grad gegeneinander versetzt sind und der einen von ihnen eine konstante, der anderen dagegen eine veränderliche -Erregung aufzudrücken. Der zeitliche Verlauf der letzteren ist dann unter Heranziehung der bereits beschriebenen Mittel der Induktivitätsänderung der sekundären Leiterschleife während der Schweißnahtherstellung anzugleichen. Die Einschaltung einer erfindungsgemäßen Phasendrehvorrichtung in den Wechselstromerregerkreis des Antriebsmotors kommt hierbei natürlich in Fortfall. Nun setzt sich die veränderliche mit der konstanten Gleichstromerregung zu einer Wechselerregung zusammen, deren Phasenänderungen den Größenänderungen der veränderlichen Gleichstromerregung verhältnisgleich sind. Die Folge sind entsprechende Phasenänderungen in der Achsendrehung des Antriebsmotors. Damit kommt es aber auch hier zu solchen Phasenänderungen der Entladungsstreckensteuerspannungen, daß die Konstanz des Schweißstromes gewahrt bleibt.Is in particular the control voltage curve, the switching ratio to be mentioned leads ,, achieved by a mechanically running control device and this from 'Driven by an electric motor, the phase-rotating device, which runs automatically, is according to the invention to apply to its alternating current excitation. The typical example such a control device forms a rotating disk with recesses is provided by appropriate law and the exposure of a light-sensitive electrical resistance regulates. This then sets with its lawfully fluctuating Values the control voltage curve clearly. Proves to be particularly beneficial In this case, the armature winding of the drive motor consists of two direct current windings put together to go e1. Degrees are offset from one another and one of to impose a constant excitation on them and a variable excitation on the other. The time course of the latter is then based on those already described Mean of the change in inductance of the secondary conductor loop during the production of the weld seam to match. The inclusion of a phase rotation device according to the invention in the AC circuit of the drive motor is of course omitted here. Now the variable with the constant direct current excitation becomes one Alternating excitation together, the phase changes of which correspond to the changes in size of the variable DC excitation are proportional. The result is corresponding phase changes in the axis rotation of the drive motor. But this also leads to such Phase changes of the discharge path control voltages that the constancy of the welding current is preserved.

Dem störungsfreien Betrieb. der Einrichtung nach der Erfindung dient die Wahl einer besonderen Kurvenform für die Steuerspannung der Entladungsstrecken bzw. für, diejenige ihrer Komponenten, welche die Zündzeitpunkte der Entladungsstrecken während der Zeitabschnitte der Schweißstromführung bestimmt. Erfindungsgemäß ist ihr ein solcher Verlauf gegeben, daß sie im gewählten Zündzeitpunkt steil oder allmählich auf positive Werte ansteigt und anschließend einen positiven Rücken aufweist, dessen Länge gleich dem maximal auftretenden natürlichen Verschiebungswinkel zwischen Speisespannung und Strom der sekundären Leiterschleife, jedoch höchstens gleich 9o° ist.The trouble-free operation. the device according to the invention is used the choice of a special curve shape for the control voltage of the discharge paths or for those of their components, which determine the ignition times of the discharge paths determined during the periods of welding current conduction. Is according to the invention given it such a course that it becomes steep or gradual at the selected ignition point rises to positive values and then has a positive back, its Length equal to the maximum occurring natural displacement angle between the supply voltage and current of the secondary conductor loop, but is equal to or less than 90 °.

Es wird auf diese Weise verhindert, daß in der Schweißanlage nach der Erfindung Überströme auftreten, für deren Ursache die folgende Erklärung gilt: Durch die stets vorhandene Induktivität der sekundären Leiterschleife ist zwischen deren Spannung und Strom ein natürlicher Verschiebungswinkel festgelegt. Um die Schweißmaschine in höchster Ausnutzung zu betreiben, wird man den Ablauf der Phasendrehvorrichtung so regeln, daß sich mit Erreichung ihres Regelendzustandes der Zündverzögerungswinkel der Entladungsstrecken eben mit jenem natürlichen Verschiebungswinkel deckt. Dabei wird es sich:jedochnicht vermeiden lassen, daß die Phase der Entladungsstreckensteuerspannung auch Über jenen natürlichen Verschiebungswinkel hinaus nach vorn verschoben wird. Es sei beispielsweise angenommen, daßerwähnteSteuerspannung von spitzer Wellenform und sehr schmaler Basis ist. Dann führt das Überfahren des natürlichen Verschiebungswinkels zu, einem Schaltzustand der Entladungsstrecken, für den es bezeichnend ist, daß die kurz zuvor auf Zündwert gestiegene Steuerspannung der ablösenden Entladungsstrecke bereits wieder unter diesen abgesunken ist, der Strom in der abzulösenden Entladungsstrecke aber seinen Abfall auf Null noch nicht vollzogen hat. Dieser Schaltzustand ist in Fig. q. veranschaulicht. Es bedeuten E die Speisespannung und f1 den Schweißstrom der sekundären Leiterschleife, wobei dieser der ersteren um den natürlichen Verschiebungswinkel cp F nacheilt. Die Steuerspannung spitzer Wellenform e trat den natürlichen Verschiebungswinkel um den Betrag 9p a überfahren. Die Folge ist eine Stromhalbwelle.h, die von t1 -bis t2 reicht und deren zweiter l#ulldurchgang der zweiten Spannungsspitze um den Betrag T 3 nacheilt. Wegen der meist gegensätzlichen Parallelschaltung der Entladungsstrecken kann nun aber die ablösende Entladungsstrecke erst dann treibende Anodenspannung erhalten, wenn die abzulösende Entladungsstrecke erloschen ist. Es brennt also die eine Entladungsstrecke durch, während die zweite überhaupt nicht zur Zündung kommt. Das Ergebnis besteht in einer Gleichstrommagnetisierung des Schweißtransformators, die gleichbedeutend mit dem Auftreten eines hohen t`berstromes ist. Dabei kann dieser den 5ofachen Betrag des Nennleistungsstromes erreichen.It is prevented in this way that after in the welding system of the invention overcurrents occur, for the cause of which the following explanation applies: Due to the constant inductance of the secondary conductor loop, there is between whose voltage and current set a natural displacement angle. To the To operate the welding machine at its maximum utilization, one becomes the sequence of the phase turning device regulate in such a way that the ignition delay angle that covers the discharge paths with that natural displacement angle. Included it will: however, cannot be avoided that the phase of the discharge path control voltage is also shifted forward beyond that natural shift angle. For example, it is assumed that the aforementioned control voltage is of a sharp waveform and is very narrow base. Then the crossing of the natural displacement angle leads to, a switching state of the discharge paths, for which it is significant that the control voltage of the alternating discharge path, which had risen to the ignition value shortly before has already fallen below this again, the current in the discharge path to be detached but has not yet completed its fall to zero. This switching state is in Fig. Q. illustrated. E is the supply voltage and f1 is the welding current of the secondary conductor loop, with that of the former by the natural displacement angle cp F lags. The control voltage of acute waveform e entered the natural displacement angle overrun by the amount 9p a. The result is a current half-wave.h, which runs from t1 -bis t2 is enough and its second zero crossing of the second voltage peak by the amount T 3 lags. Because of the mostly opposing parallel connection of the discharge paths can but now the detaching discharge path only receives the driving anode voltage, when the discharge path to be replaced has extinguished. So one discharge path burns while the second does not ignite at all. The result is there in a DC magnetization of the welding transformer, which is synonymous with the occurrence of a high overcurrent. This can be 5 times the amount of the rated power current.

Durch Wahl :einer Steuerspannungskurvenform entsprechend den obigen Vorschlägen äst sichergestellt, daß die Steuerspannung der ablösenden Entladungsstrecke noch Zündwert besitzt, wenn nach dem Überfahren des natürlichen Verschiebungswinkels der Strom der abzulösenden Entladungsstrecke durch Null geht. Für den Fall der fast rein induktiven Belastung der sekundären Leiterschleife muß, dem natürlichen Verschiebungswinkel entsprechend, der positive Rücken der Steuerspannung nahezu 9o-' betragen.By choice: a control voltage waveform according to the above Proposals ensure that the control voltage of the alternating discharge path still has ignition value if after exceeding the natural displacement angle the current of the discharge path to be detached goes through zero. In case of almost purely inductive loading of the secondary conductor loop must, the natural displacement angle accordingly, the positive tail of the control voltage will be nearly 9o '.

- Zur Gewinnung einer solchen Steuerspannung können u. a. ein umlaufender Kontaktapparat, Wechselrichteranordnung@en odermagnetische Sättigungskreise herangezogen werden. Es liegen dafür bereits hinreichende Vorschläge vor, so daß sich ein näheres Eingehen auf entsprechende trzeugungsanordnungen an dieser Stelle erübrigt.- To obtain such a control voltage, inter alia. a circulating one Contact apparatus, inverter arrangement or magnetic saturation circuits are used will. Sufficient suggestions have already been made for this, so that a closer It is not necessary to go into the relevant generation orders at this point.

Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß sich auf ähnlichem Wege auch eine Kongtanzsteuerung des Pausenstromes erzielen läßt.Finally it should be noted that in a similar way can also achieve a constant control of the pause current.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electrical resistance seam welding device with controllable discharge sections, preferably gas or vapor discharge sections, switched into the circuit, characterized in that a positive coupling is established between the workpiece movement and a phase rotation device for the control voltage of the discharge sections in such a way that, by changing the control of the discharge sections, the through the change in the inductance of the secondary circuit of the welding transformer caused by the workpiece movement is at least approximately compensated for. z. Device according to claim i, characterized in that the phase rotation device has a mechanically adjustable control element, i.e. for example consists of a rotary transformer, and the control element is coupled to an adjusting motor via a transmission gear, the rotating speed of the motor and the gear ratio of the gear being selected according to the welding current constancy are. 3. Device according to claim a, characterized in that an inductance with additional, resistance-controlled DC excitation is used as the P.hasendrehvorrichtung, wherein the rain resistor represents the mechanically adjustable control element. Device according to Claim i, characterized by the use of a completely stationary phase rotating device which automatically changes its control state. 5. A device according to claim .i, characterized in that an inductance is provided as a resting phase rotator », which is given an additional DC excitation via a delay circuit of finitely adjustable delay time. 6. Device according to claim 5, characterized by such a core and winding training bziv. Schaltwig of the inductance that an alternating voltage formation on the side of the additional . DC excitation umtirksani is made or balanced. 7. Device according to claims y and 6, characterized in that the delay circuit is connected to the primary winding of the welding transformer via a Dopiielwegrichtrichter it B. Device according to claims and 3, characterized in that daL) a1 adjusting motor of the phase rotation device of the drive motor of the welding electrode rollers used and the output shaft of the transmission gear is connected to the phase shifter via a clutch that can be electromagnetically switched on and off, which is in the same direction with an auxiliary switch that initiates the welding process. Device according to claims 3 and 8, characterized by their additional equipment with such a control device that the sequence of the phase rotator control element proceeds in a regularity corresponding to the monotonous uniformity abi @ -eiclieiidtii. otherwise the welding current constancy ch @ #), characterized in that the additional control device consists of a turntable, which is preferably carried by the output axis of the transmission or the switchable clutch. has an edge curve according to the law mentioned as well as a feeler lever contact lb at its edge, the feeler lever with the phase rotator control member is in a coupling connection transmitting the contact movement, for example, is rigidly connected to the axis of rotation of the control member. i i. Device according to claim 10, characterized in that the sensing lever is coupled Z to the control element of the phase rotator via a second transmission gear which increases the contact movement. 12. Device according to claim ii, characterized in that the rotatably mounted sensing lever is designed at its second end as a gear sector and engages with this in a gear on the axis of the phase rotator control member. 13. Device according to claim i, characterized by the use of a phase rotating device in the form of an inductance with an air gap core and its combination with a turntable made of magnetic material and driven through the air gap, which automatically runs in a law deviating from the monotonous uniformity and otherwise corresponding to the welding current constancy of corresponding legal margins, the drive of the latter being selected in accordance with that of the phase rotator control element according to claim z or 8. 14. Device according to claims i to 3 and 8 to 13, characterized by the equipment of the phase rotation device according to claim i to 3 and 13 or the additional control device, according to 9 to 12 with a switching device which solves its clutch with the first transmission gear or causes the adjustment motor to be switched off when a specified final control state is reached. 15. Device according to claim 14, characterized in that the mechanically adjustable control element of the phase rotation device or the turntable according to claims io to 13 in a rigid and such connection carries a shift lever that after completion of a predetermined sequence of its carrier through him -a switch in Circuit of the clutch solenoid or the switch of the adjusting motor is opened. 16. Device according to claims i to 3 and 8 to 15, characterized in that in the absence of the on and off clutch for the purpose of returning the phase rotation device or the additional control device to a predetermined starting position, this versefien with a corresponding stop device and the adjusting motor in a reverse circuit , operated, for example, by the auxiliary switch that initiates and closes the welding process. 17. Device according to claims i to 3 and 8 to 15, characterized in that when using the on and off clutch purposeful return of the phase rotation device or the additional control device in a predetermined starting position this with a stop device and an additional drive, operated for example through the. auxiliary switch initiating and terminating the welding process is provided. 18. Device according to claims 16 and 17, characterized in that the stop device is adjustable. i g. Electric seam welding device with controllable discharge paths, in which a predetermined switching ratio of alternating time segments of the welding current supply us and the currentlessness or the pause current supply, expressed in periods of the discharge path supply voltage, is the result of a corresponding component composition of the discharge path control voltage, characterized by the use of a phase rotation device to 18, to that control voltage component which determines the ignition times of the discharge paths during the periods of welding current conduction. 2o. Electric seam welding device with controllable discharge paths, the control voltage curve of which is the result of the application of a mechanically operating control device, for example a revolving disk, which regulates the exposure of a light-sensitive electrical resistor that clearly defines the control voltage curve with its recesses according to the law , characterized in that the electric drive motor of the control device is supplied with its' alternating current excitation via a phase rotation device according to claims i to 18. '21. Device according to the main lever of claim 2o, characterized gekennzeichö net that the armature winding of the control device drive motor from two to 9o e1. Degree of mutually offset direct current windings, one of which has an excitation according to claims 5, 7 or 3, 8 to 18 and the other has a constant excitation. 22. Device according to claims i to 21, characterized in that the control voltage of the discharge paths, in particular that of their components, which determines the ignition times of the discharge paths during the periods of welding current conduction, rises steeply or gradually to positive values at the selected ignition time and then a positive one Has back, the length of which is equal to the maximum occurring natural displacement angle zt @ 7ischen supply voltage and current of the secondary conductor loop, but at most = go'-.