DE822285C

DE822285C - Weld limiter for resistance welding

Info

Publication number: DE822285C
Application number: DEP20565A
Authority: DE
Inventors: Walter J Gladitz
Original assignee: Keller and Knappich GmbH
Current assignee: Keller and Knappich GmbH
Priority date: 1948-11-04
Filing date: 1948-11-04
Publication date: 1951-11-26

Description

Schweißbegrenzer für Widerstandsschweißung Für die elektrische Widerstandsschweißung werden automatisch wirkende Schweißbegrenzer gebraucht, sei es daß die Schweißzeiten so klein sind, daß sie mit Handbedienung nicht mehr erfaßbar sind, sei es daß die Schweißbedingungen so eigenartig sind, daß sie von außen überhaupt nicht ohne weiteres überprüfbar sind, wie z. B. bei Leichtinetall, sei es aus anderen Gründen. Hierfür sind bereits zahllose Geräte vorgeschlagen worden, die von den verschiedensten Veränderungen während des Schweißens ausgehen: Schalter, die in Abh@ingigkeit von der Geit, von der Stromstärke (Primär, Sekundär), von der Spannung, von der "1'eml>erattir, von der zugeführten Energiemenge tisw. oder auch von mehreren solchen Faktoren tiitig werden. Die praktische Ausführung hat sich von den einfachsten Geräten, z. B. mit Uhrwerk, Verzögerungsrelais oder Elektromagnetschalter, zu den kompliziertesten und den Preis der ganzen Schweißeinrichtung übersteigenden Röhrenschaltungen vollzogen. Eine solche Entwicklung zeigt, wie schwierig eine einfache, billige und doch zuverlässige Lösung dieses Problems ist, von dem die Güte der Schweißung abhängt.Weld limiter for resistance welding For electrical resistance welding automatic welding limiters are needed, be it the welding times are so small that they can no longer be detected by hand, be it that the Welding conditions are so peculiar that they are not at all easy from the outside are verifiable, such as B. with light metal, be it for other reasons. Therefor innumerable devices have already been proposed, subject to the most varied of changes Go out during welding: switches that depend on the sliding, of the current strength (primary, secondary), from the voltage, from the "1'eml> erattir, from the amount of energy supplied tisw. or of several such factors will. The practical execution has changed from the simplest devices, e.g. B. with Clockwork, delay relay or electromagnetic switch, among the most complicated and tube circuits exceeding the price of the entire welding device. Such a development shows how difficult a simple, cheap, yet reliable one Solution to this problem is on which the quality of the weld depends.

Die Erfindung kehrt wieder zurück zu dem einfachen Prinzip der Schweißbegrenzung mit einem vom Sekundärstrom gesteuerten elektromagnetischen Schalter mit U-förmigem Magneten und luftgedämpftem Hubanker. Hierbei wird einerseits ein gewisser an Hand von Erfahrungswerten einstellbarer Zeitablauf sichergestellt, anderseits eine Kontrolle von dem eigentlichen Schweißvorgang auf dem kürzesten Weg über den Schweißstrom ausgeübt, die Abweichungen der Verhältnisse, von denen die Erfahrungswerte stammen, berücksichtigt, wie z. B. Stromschwankungen im Netz, erhöhte Widerstände durch Staub, Lack u. a.The invention returns to the simple principle of welding limitation with a U-shaped electromagnetic switch controlled by the secondary current Magnets and air-cushioned lifting armature. Here, on the one hand, a certain is on hand Time sequence adjustable from empirical values ensured, on the other hand a control from the actual welding process by the shortest route via the welding current exercised, the deviations in the ratios from which the empirical values originate, taken into account, such as B. Power fluctuations in the network, increased resistance due to dust, Varnish and others

Die hierfür entwickelten Geräte waren jedoch unbefriedigend, so daß man sie als grundsätzlich ungeeignet verlassen hat und zu den komplizierten Röhrenschaltungen überging. Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, daß die bekannten einfachen Geräte nur geringfügiger, aber ihre Funktion wesentlich beeinflussender Änderungen bedürfen, um sie zu vollwertigen Schweißbegrenzern zu gestalten. Der damit erzielbare wirtschaftliche Erfolg ist außerordentlich hoch, weil ein sehr kleines, einfaches und billiges Gerät geschaffen wird, das statt eines Vielfachen nur mehr einen Bruchteil des Schweißgeräts kostet und dabei trotz-(lern zuverlässig arbeitet.However, the devices developed for this purpose were unsatisfactory, so that you left them as fundamentally unsuitable and to the complicated tube circuits passed over. The invention is based on the knowledge that the known simple Devices only made minor changes that have a major impact on their function need to turn them into full-fledged welding limiters. The economic Success is extraordinarily high because it is a very small, simple, and cheap device is created that instead of a multiple, only a fraction of the welding machine costs and in spite of this, learning works reliably.

1-lierfür ist wesentlich, daß die Schweißzeit von sehr kleinen Werten, wie etwa 0,05 Sekunden aufwärts in ziemlich weiten Grenzen recht genau einstellbar sein muß. Voraussetzung dafür ist eine möglichst kleine Massenbeschleunigung. Das sichert nicht nur kürzeste Zeiten, sondern auch kleinste Baugrößen und geringste Dämpfungskräfte. Zu dem Zweck sind gemäß der Erfindung die zur gegenseitigen Anlage bestimmten Flächen der beiden Magnetpole und des Ankers zur Ankerbewegungsrichtung abgeschrägt und halten auf beiden Polseiten jeweils gleichen Abstand voneinander. Hierdurch erhält der Anker kleinstmögliche Abmessungen und schafft damit die Grundlage für die aufgestellten Forderungen. Außerdem ist die Magnetkraft während des Hubes gleichförmiger. Die Kleinhaltung der zu bewegenden Masse wird in Weiterbildung des Erfindungsgedankens dadurch gefördert, daß der Kolben für die Luftdämpfung aus Graphit besteht. Graphit hat nicht nur ein kleines spezifisches Gewicht, sondern auch den Vorzug der Selbstschmierung. Es trägt ferner zur Kleinhaltung der Baugröße bei, wenn der Zylinder für die Luftdämpfung zur Luftspaltveränderung zwischen Magnet und Anker verstellbar ist, z. B. über einen Schraubtrieb von unten oder einen Exzenternocken von der Seite. Mit der Luftspaltveränderung läßt sich die Zeitbegrenzung sehr fein einstellen, während der Grad der Drosselung für die Dämpfung die Grobregulierung ergibt.For this it is essential that the welding time from very small values, such as about 0.05 seconds upwards, must be able to be set very precisely within fairly wide limits. The prerequisite for this is a mass acceleration that is as small as possible. This not only ensures the shortest times, but also the smallest sizes and the lowest damping forces. For this purpose, according to the invention, the surfaces of the two magnetic poles and the armature intended for mutual abutment are beveled relative to the armature movement direction and keep the same distance from one another on both pole sides. This gives the anchor the smallest possible dimensions and thus creates the basis for the requirements set out. In addition, the magnetic force is more uniform during the stroke. Keeping the mass to be moved small is promoted in a further development of the inventive concept in that the piston for air damping is made of graphite. Graphite not only has a low specific weight, but also has the advantage of being self-lubricating. It also helps to keep the size small if the cylinder for air damping to change the air gap between the magnet and armature is adjustable, z. B. via a screw drive from below or an eccentric cam from the side. The time limit can be set very finely by changing the air gap, while the degree of throttling for the damping results in the coarse adjustment.

Zur schnellen Rückführung des Kolbens dient es, wenn in Weiterbildung des Erfindungsgedankens der Anker mit dem Kolben über ein einen im Kolben befindlichen Kanal beim Dämpfungshub verschließendes Organ kraftschlüssig verbunden ist. Hierbei wird der Verschluß sofort nach Beendigung der Ankeranziehung durch das Eigengewicht des hängenden Ankers mit seiner Kolbenstange gelöst, was noch dadurch beschleunigt werden kann, daß sich der Anker beim Dämpfungshub zusätzlich in an sich bekannter Weise gegen die Kraft einer Feder bewegt, womit auch hemmende Wirkungen z. B. durch Reibung aufgehoben werden.It is used for quick return of the piston when in training of the inventive concept of the armature with the piston via a one located in the piston Channel is positively connected to the organ closing the damping stroke. Here the lock is immediately after the anchor has been tightened by its own weight of the hanging armature with its piston rod, which accelerates it even more it can be that the armature is additionally known per se during the damping stroke Way moves against the force of a spring, which also has inhibitory effects z. B. by Friction will be canceled.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt Abb. i einen AVfriß im Schnitt, Abb. 2 eine Seitenansicht, Abb. 3 ein Schaltschema.An embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows Fig. I a cut in section, Fig. 2 is a side view, Fig. 3 is a circuit diagram.

Auf dem Oberarm i des Schweißgeräts ist das U-Eisen 2 festgeklemmt, dessen Polflächen 3 ebenso wie die zur Anlage bestimmten Flächen 4 des Ankers 5 zur Bewegung§richtung abgeschrägt sind. Der Anker 5 trägt eine Kolbenstange 6 mit einem Ventilteller 7. Die Stange 6 ist lose durch einen Graphitkolben 8 gesteckt, der einen Kanalg besitzt. Die durch ihn hergestellte Verbindung zwischen dem vom Kolben 8 im Zylinder io eingeschlossenen Raum und der Außenluft wird beim Anziehen des Ankers 5 durch den Teller 7 abgesperrt, so daß die Luft unter dem Kolben nur durch die Drossel i i nachströmen kann, deren Weite durch die Stellschraube 12 eingestellt werden kann, was die Dämpfung ergibt. Wenn das U-Eisen 2 unmagnetisch wird, kann insbesondere durch die Kraft der Feder 13 schnell Luft durch die Bohrung 9 nachströmen, so daß der Kolben 8 in seine Ausgangslage zurückfällt bzw. durch die Feder 13 zurückgeschoben wird. Mit dem Anker 5 wird ein Kontaktpol 14 zum Abschalten des Schweißstromes bewegt. Der Zylinder io ist über einen Mitnehmer 17 und Exzenter 18 durch einen Drehring 15 mit Rasteinrichtung 16 in kleinen Stufen in der Ankerbewegungsrichtung verstellbar und damit auch der Anker 5 über den Ventilteller 7 und Stange 6.On the upper arm i of the welding device, the U-iron 2 is clamped, the pole surfaces 3 of which, like the surfaces 4 of the armature 5 intended for contact, are beveled in relation to the direction of movement. The armature 5 carries a piston rod 6 with a valve plate 7. The rod 6 is loosely inserted through a graphite piston 8 which has a channel. The connection established by it between the space enclosed by the piston 8 in the cylinder io and the outside air is blocked when the armature 5 is tightened by the plate 7, so that the air under the piston can only flow in through the throttle ii, the width of which is determined by the adjusting screw 12 can be set, which results in the damping. If the U-iron 2 becomes non-magnetic, air can rapidly flow in through the bore 9, in particular due to the force of the spring 13, so that the piston 8 falls back into its starting position or is pushed back by the spring 13. With the armature 5, a contact pole 14 is moved to switch off the welding current. The cylinder io can be adjusted in small steps in the armature movement direction via a driver 17 and eccentric 18 by means of a rotary ring 15 with latching device 16, and thus also the armature 5 via the valve disk 7 and rod 6.

Nach Einschalten des Hauptschalters i9 fließt Strom über das Vorschütz 20 und betätigt das Hauptschütz 21, so daß der Schweißstrom eingeschaltet wird. Schließt der Kontakt 14 des Schweißbegrenzers, so unterbricht das Vorschütz 2o den Stromkreis im Hauptschütz 21 und damit den Schweißstrom. Öffnet demzufolge auch der Kontakt 14 wieder, so bleibt das Vorschütz 20 über die Brücke 22 angezogen, bis der Hauptschalter i9 unterbrochen wird.After switching on the main switch i9, current flows through the contactor 20 and actuates the main contactor 21, so that the welding current is switched on. If the contact 14 of the welding limiter closes, the contactor 2o interrupts the Circuit in the main contactor 21 and thus the welding current. So opens too the contact 14 again, the contactor 20 remains attracted via the bridge 22, until the main switch i9 is interrupted.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Weld limiter for resistance welding with an electromagnetic switch controlled by the secondary current with a U-shaped magnet and air-damped lifting armature, characterized in that the surfaces of the two magnetic poles and the armature intended for mutual contact are beveled to the armature movement direction and keep the same distance from each other on both pole sides.

2. welding limiter according to claim i, characterized in that the piston for the air cushioning consists of graphite. '

3. welding limiter according to mspruch i, thereby characterized in that the cylinder for air damping to change the air gap between Magnet and armature is adjustable, e.g. B. via a screw drive from below or a Eccentric cam from the side.

4. welding limiter according to claim i, characterized in that that the armature with the piston via a channel located in the piston during the damping stroke occluding organ is positively connected.

5. welding limiter according to claim 4, characterized in that the armature is additionally in at the damping stroke moves in a known manner against the force of a spring.