Schweissvorrichtung, insbesondere zum Bolzenschweissen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schweissvor- richtung, insbesondere zum Bolzenschweissen, bei der die Schweisszeit durch einen mittels eines Ein schaltkontaktes zu betätigenden Magnetschalter be stimmt wird, der abfällt, wenn die Spannung zwi schen dem Schweisstab und dem Werkstück unter einen bestimmten kleinen Wert fällt.
In einer bekannten Vorrichtung dieser Art ist parallel zur Schweisspannung die Reihenschaltung der Erregerwicklung eines Magnetschalters und des Anlasskontaktes der Vorrichtung eingeschaltet, wel cher Anlasskontakt von einem Haltekontakt des Magnetschalters überbrückt ist. Wird demzufolge die Vorrichtung durch Eindrücken des Anlasskontaktes betätigt, so schliesst der Magnetschalter die Verbin dung der Schweisstromquelle zum Schweisstab und dem Werkstück, während der genannte Haltekontakt nach dem Lösen des Anlasskontaktes den Stromkreis für die Magnetspule geschlossen hält.
In dem Augen blick, in dem die Schweisse entsteht, ist der f7ber- gangswiderstand zwischen dem inzwischen teilweise flüssig gewordenen Schweisstab und dem Werkstück derart klein geworden, dass die Magnetspule durch ihn kurzgeschlossen wird und der Magnetschalter automatisch abfällt.
Diese Vorrichtung weist eine Anzahl von Nach teilen auf, und die Erfindung bezweckt, diese zu be seitigen. Wenn in der bekannten Vorrichtung der Anlasskontakt durch irgendeine unglückliche Mani pulation eingedrückt wird, ohne dass die Schweisspi- stole das Werkstück berührt, wird die Spule des Magnetschalters erregt werden, so dass weitere Manipulationen mit der Schweisspistole zu Unglük- ken führen könnten.
Wenn weiter der Anlasskontakt zu lange eingedrückt wird, so dass die Schweisse schon gebildet ist und die Spule des Magnetschalters kurzschliesst, wird aufs neue ein Erregerstrom diese Spule durchfliessen, so dass die Schaltkontakte des Magnetschalters zu klappern anfangen und beschä digt werden können.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwei parallele Zweige der Schweisspannung ausge setzt sind, von denen der eine die Erregerspule eines Hilfsrelais und der andere die Reihenschaltung der Spule des Magnetschalters, des genannten Einschalt- kontaktes und eines Arbeitskontaktes des genannten Relais enthält, welch letzterer Kontakt von einem Haltekontakt des Magnetschalters überbrückt ist.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung bei spielsweise näher erläutert, in der Fig. 1 ein erstes, und Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel darstellt. In Fig. 1 wenden: die Klemmen, 1 einer Schweiss- stromquelle 2 an das Netz, zum Beispiel das Wech selstromnetz, angeschlossen. Die Schweisstromquelle kann vom Gleichstrom- oder vom Wechselstromtyp sein.
Sie liefert eine verhältnismässig niedrige Span nung in der Ordnung von einigen Zehn Volt mit sehr hohem Strom, während ihr Innenwiderstand gross ist gegenüber dem Innenwiderstand einer einmal gebil deten Schweisse. Die Spannung der Schweisstrom- quelle 2 wird über einen magnetisch bedienten Schal ter 3 mit Erregerspule 4 zwischen der Schweisspistole 5 und einem Werkstück 6 wirksam gemacht. Mittels der Gleichrichterschaltung 7 wird' aus der Schweiss- spannung eine Gleichspannung zum Erregen der Spule 4 erhalten.
Diese Gleichspannung wird über zwei parallele Kreise wirksam gemacht, von denen der eine die Erregerwicklung 8 eines Hilfsrelais ent hält, dessen Arbeitskontakt mit 9 bezeichnet ist, und der andere Kreis die Reihenschaltung der Spule 4, eines Einschaltkontaktes, insbesondere eines vor- zugsweise in der Schweisspistole 5 angeordneten An- lasskontaktes 10, und eines Haltekontaktes 11 des Magnetschalters 3, 4, welcher Kontakt den Kontakt 9 überbrückt, enthält.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Beim Anschliessen der Klemmen 1 der Schweiss- stromquelle 2 an das Netz, wird mittels der Gleich richterschaltung 7 ein Erregerstrom für das Relais 8 erzeugt. Der Kontakt 9 ist dann eingeschaltet, so dass der Stromkreis für die Spule 4 geschlossen wird, so bald der Anlasskontakt 10 eingedrückt wird. Dieses Eindrücken verursacht, dass der Schalter 3 und der Haltekontakt 11 des Magnetschalters 3, 4 eingeschal tet werden. Gleichzeitig schliesst der Kontakt 10 über einen Gleichrichter 12 die Erregerwicklung des Relais 8 kurz. Hierdurch fällt zwar der Kontakt 9 ab, aber der Haltekontakt 11 des Magnetschalters 3, 4 hat inzwischen die Funktion des Kontaktes 9 über nommen.
Sobald die Schweisse gebildet ist, wird die Spannung zwischen dem Schweisstab und dem Werk stück auf einen derart kleinen Wert verringert sein, dass der Gleichrichterkreis 7 im wesentlichen kurzge- schlossen wird und die Erregung der Magnetspule 4 wegfällt, so dass der Schalter 3 demzufolge abfällt. Nach dem Lösen des Anlasskontaktes 10 ist der ursprüngliche Zustand dann wiederhergestellt.
Durch die Vorrichtung gemäss der Erfindung wird erzielt, dass, wenn der Anlasskontakt versehent lich eingedrückt wird, aber darauf wieder gelöst wird, die Spule 4 zuerst erregt wird, aber dann sich selbst nicht erregt hält, weil der Erregerstrom durch den Anlasskontakt 10 unterbrochen wird. Hält man wei ter den Anlasskontakt 10 solange eingedrückt, dass die Schweisse gebildet ist und dann im wesentlichen einen Kurzschluss parallel zur Gleichrichterschaltung 7 bildet, so wird die Erregung des Magnetschalters 3, 4 derart klein sein, dass dieser Schalter abfällt und die Kontakte 3 und 11 unterbrochen werden.
Im Ge gensatz zur bekannten Vorrichtung wird dann dem Magnetschalter 3, 4 nicht aufs neue Erregungs strom zugeführt werden können, ehe zuerst der An lasskontakt 10 wieder geöffnet, der Kurzschluss des Relais 8 abgehoben und der Arbeitskontakt 9 wieder eingeschaltet und darauf der Anlasskontakt 10 wie der eingedrückt wird.
Zur Verzögerung des Abfallens des Relais 8 ist parallel zu seiner Spule ein Kondensator 13 vorgese hen; der Gleichrichter 14 verhütet dabei eine uner wünschte Entladung des Kondensators 13 über den Anlasskontakt 10. Da im allgemeinen das Hilfsrelais 8 auf einer niedrigeren Spannung betrieben werden muss als der Magnetschalter 3, 4, ist ein Vorschaltwi- derstand 15 angeordnet, wobei der Gleichrichter 12 verhütet, dass der Magnetschalter 3, 4 Erregungs strom aus der Spannung über diesen Widerstand 15 allein empfängt. Der Gleichrichter 16 parallel zur Spule 4 bildet einen Kurzschluss für etwaige Aus schaltspannungsimpulse über diese Spule.
Ein Nachteil der erwähnten Vorrichtung ist, dass der ziemlich beträchtliche Erregungsstrom des Magnetschalters 3, 4 den Anlasskontakt 10 durch- fliesst. Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist in Fig. 2 ein zweites Hilfsrelais 20 angeordnet, das auch aus der Gleichrichterschaltung 7 erregt wird. Dieses Relais 20 ist mit einem Arbeitskontakt 21 und einem Ruhekontakt 22 versehen. Letzterer Kontakt wirkt als Einschaltkontakt für den Magnetschalter 3, 4.
Zum Speisen der Spule 4 ist eine gesonderte Gleich richterschaltung 23 verwendet, bei der beim Betrieb während der positiven Phase der Schweisspannung Strom den Reihenkreis des Gleichrichters 25, der Spule 4 und des Gleichrichters 26, während der negativen Phase den Reihenkreis des Gleichrichters 27, der Spule 4 und des Gleichrichters 28 durch- fliesst.
Wird das Schweissgerät an das Netz angeschlos sen, so dass also die Gleichrichterschaltung 7 den erforderlichen Strom für das Relais 20 liefert, so wird der Kontakt 21 geschlossen, der Kontakt 22 dagegen unterbrochen werden. Demzufolge zieht das Relais 8 an und sein Arbeitskontakt 9 wird geschlossen.
Wird jetzt der Anlasskontakt 10 geschlossen, so wird damit das Relais 20 kurzgeschlossen, so dass der Kontakt 21 geöffnet, der Kontakt 22 dagegen ge schlossen wird. Durch die verzögernde Wirkung des Kondensators 13 bleibt das Relais 8 genügend lange eingeschaltet, um die Erregung für die Spule des Magnetschalters 3, 4 über die Schaltkontakte 9 und 22 zu bewerkstelligen. Demzufolge werden die Kon takte 3 und 11 geschlossen und das Schweissverfah- ren kann anfangen; es wird wieder dadurch beendet, dass die Schweisse im wesentlichen einen Kurz- schluss parallel zur Spule 4 bildet.
Dann fällt der Magnetschalter 3, 4 ab und kann nicht mehr anzie hen (weil sein Haltekontakt 11 unterbrochen ist), ehe zuerst der Anlasskontakt 10 unterbrochen ist, also der Kurzschluss des Relais 20 aufgehoben ist, worauf der Anlasskontakt 10 dann aufs neue eingedrückt werden muss, wenn man mit einem neuen Schweiss- zyklus anfängt.
Welding device, in particular for stud welding The invention relates to a welding device, in particular for stud welding, in which the welding time is determined by a magnetic switch to be actuated by means of a switching contact, which is released when the voltage between the welding rod and the workpiece falls below falls a certain small value.
In a known device of this type, the series connection of the excitation winding of a magnetic switch and the starting contact of the device is switched on in parallel with the welding voltage, wel cher starting contact is bridged by a holding contact of the magnetic switch. Accordingly, if the device is actuated by pressing in the starting contact, the magnetic switch closes the connec tion of the welding power source to the welding rod and the workpiece, while said holding contact keeps the circuit for the magnetic coil closed after releasing the starting contact.
At the moment when the weld occurs, the contact resistance between the welding rod, which has now partially become liquid, and the workpiece has become so small that it short-circuits the magnet coil and the magnet switch automatically drops out.
This device has a number of after share, and the invention aims to be these sides. If in the known device the starting contact is pressed in by some unfortunate manipulation without the welding gun touching the workpiece, the coil of the magnetic switch will be excited so that further manipulations with the welding gun could lead to accidents.
If the starting contact is pressed in for too long, so that the weld is already formed and the coil of the magnetic switch short-circuits, an exciting current will flow through this coil again, so that the switching contacts of the magnetic switch begin to rattle and can be damaged.
The invention is characterized in that two parallel branches of the welding voltage are set, one of which contains the excitation coil of an auxiliary relay and the other the series connection of the coil of the magnetic switch, the switch-on contact and a normally-open contact of the relay, which latter contact is bridged by a holding contact of the magnetic switch.
The invention is explained in more detail with reference to the drawing, for example, in which FIG. 1 shows a first and FIG. 2 shows a second embodiment. Turn in Fig. 1: the terminals 1 of a welding current source 2 are connected to the mains, for example the AC mains. The welding power source can be of the direct current or the alternating current type.
It supplies a relatively low voltage of the order of a few tens of volts with a very high current, while its internal resistance is high compared to the internal resistance of a weld once formed. The voltage of the welding current source 2 is made effective via a magnetically operated switch 3 with an excitation coil 4 between the welding gun 5 and a workpiece 6. By means of the rectifier circuit 7, a DC voltage for exciting the coil 4 is obtained from the welding voltage.
This DC voltage is made effective via two parallel circuits, one of which contains the excitation winding 8 of an auxiliary relay, the working contact of which is denoted by 9, and the other circuit the series connection of the coil 4, a switch-on contact, in particular one preferably in the welding gun 5 arranged starting contact 10, and a holding contact 11 of the magnetic switch 3, 4, which contact bridges the contact 9 contains.
The mode of operation of the device is as follows: When the terminals 1 of the welding current source 2 are connected to the mains, an excitation current for the relay 8 is generated by means of the rectifier circuit 7. The contact 9 is then switched on, so that the circuit for the coil 4 is closed as soon as the starting contact 10 is pressed in. This depression causes the switch 3 and the holding contact 11 of the magnetic switch 3, 4 to be switched on. At the same time, the contact 10 short-circuits the field winding of the relay 8 via a rectifier 12. As a result, the contact 9 falls off, but the holding contact 11 of the magnetic switch 3, 4 has now taken over the function of the contact 9.
As soon as the weld has been formed, the voltage between the welding rod and the workpiece will be reduced to such a small value that the rectifier circuit 7 is essentially short-circuited and the excitation of the magnetic coil 4 ceases, so that the switch 3 consequently drops out. After the starting contact 10 has been released, the original state is then restored.
The device according to the invention ensures that if the starting contact is accidentally pressed in, but is then released again, the coil 4 is first excited, but then does not keep itself excited because the excitation current is interrupted by the starting contact 10. If you keep the starting contact 10 pressed in until the weld is formed and then essentially forms a short circuit parallel to the rectifier circuit 7, the excitation of the magnetic switch 3, 4 will be so small that this switch drops out and the contacts 3 and 11 to be interrupted.
In contrast to the known device, the magnetic switch 3, 4 can not be supplied again with excitation current before the first contact 10 is opened again, the short circuit of the relay 8 is lifted and the normally open contact 9 is switched on again and then the starting contact 10 as the is pressed in.
To delay the fall of the relay 8, a capacitor 13 is hen vorgese parallel to its coil; the rectifier 14 prevents undesired discharge of the capacitor 13 via the starting contact 10. Since the auxiliary relay 8 generally has to be operated at a lower voltage than the magnetic switch 3, 4, a series resistor 15 is arranged, the rectifier 12 preventing that the magnetic switch 3, 4 receives excitation current from the voltage across this resistor 15 alone. The rectifier 16 parallel to the coil 4 forms a short circuit for any switching voltage pulses from this coil.
A disadvantage of the device mentioned is that the rather considerable excitation current of the magnetic switch 3, 4 flows through the starting contact 10. In order to eliminate this disadvantage, a second auxiliary relay 20, which is also excited from the rectifier circuit 7, is arranged in FIG. This relay 20 is provided with a normally open contact 21 and a normally closed contact 22. The latter contact acts as a switch-on contact for the magnetic switch 3, 4.
To feed the coil 4, a separate rectifier circuit 23 is used, in which during operation during the positive phase of the welding voltage, the series circuit of the rectifier 25, the coil 4 and the rectifier 26, during the negative phase the series circuit of the rectifier 27, the coil 4 and the rectifier 28 flows through.
If the welding device is connected to the network, so that the rectifier circuit 7 supplies the required current for the relay 20, the contact 21 is closed, but the contact 22 is interrupted. As a result, the relay 8 picks up and its normally open contact 9 is closed.
If the starting contact 10 is now closed, the relay 20 is short-circuited so that the contact 21 is opened, the contact 22, however, is closed. As a result of the delaying effect of the capacitor 13, the relay 8 remains switched on long enough to produce the excitation for the coil of the magnetic switch 3, 4 via the switching contacts 9 and 22. As a result, the contacts 3 and 11 are closed and the welding process can begin; it is ended again in that the weld essentially forms a short circuit parallel to the coil 4.
Then the magnetic switch 3, 4 drops and can no longer attract (because its holding contact 11 is interrupted) before the start contact 10 is first interrupted, i.e. the short circuit of the relay 20 is canceled, whereupon the start contact 10 must then be pressed in again when you start a new welding cycle.