CH633738A5 - Electric multi-spot resistance welding machine - Google Patents

Description

  
 

**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.

 



   PATENTANSPRÜCHE
1. ElektrischeVielpunkt-Widerstandsschweissmaschine zur Herstellung von geschweissten Gittern, mit zwei sich über die Maschinenbreite erstreckenden, gegeneinander isolierten Stromschienen, auf denen mit je einer der beiden Stromschienen leitend verbundene und gegen die andere Stromschiene isolierte Schweisselektroden angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die eine (1) der beiden Stromschienen (1, 2) unmittelbar mit einem Ende des Sekundärleiters   (12)    zumindest eines Schweisstransformators (11) verbunden ist, wogegen an der anderen Stromschiene (2) zumindest ein Halbleiter-Gleichrichter (16) angeordnet ist, der einerseits leitend an dieser Stromschiene (2) anliegt und anderseits mit dem zweiten Ende des Sekundärleiters (12) verbunden ist.



   2. Widerstandsschweissmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ende des Sekundärleiters (12) und der anderen Stromschiene (2) mehrere parallelgeschaltete Halbleiter-Gleichrichter (16) in Anlage an der Stromschiene   (2)    angeordnet sind.



   3. Widerstandsschweissmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung zwischen dem Ende des Sekundärleiters (12) und dem Halbleiter-Gleichrichter (16) bzw. den Halbleiter-Gleichrichtern (16) ein nachgiebiger, eine   Relativverschiebung    zwischen der Stromschiene (2) und dem Schweisstransformator (11) zulassender Leitungsabschnitt (21) vorgesehen ist.



   4. Widerstandsschweissmaschine nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der nachgiebige Leitungsabschnitt   (21)    zugleich zur Verbindung der vom Ende des Sekundärleiters (12) kommenden Anschlussleitung (15) mit mehreren, zu verschiedenen Halbleiter-Gleichrichtern (16) führenden Anschlussleitungen (19) dient.



   5. Widerstandsschweissmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Halbleiter-Gleichrichter (16) samt seiner Anschlussleitung (19) mittels einer Anpressfeder (18) unmittelbar an der Stromschiene (2) befestigt ist.



   6. Widerstandsschweissmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere an der Stromschiene (2) angeordnete Halbleiter-Gleichrichter (16) in Sternschaltung oder Doppelsternschaltung an die Enden der Sekundärleiter von ihrerseits mit einem Dreiphasennetz (RST) verbundenen Schweisstransformatoren (11) angeschlossen sind (Fig. 3 und 4).



   7. Widerstandsschweissmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Paare von Stromschienen (1, 2; 101, 1023 bezüglich einer Querebene   (Et    der Schweissmaschine symmetrisch angeordnet sind und dass an gegenüberliegenden Seiten dieses Stromschienensystems Schweisstransformatoren   (ei; 111)    und Halbleiter-Gleichrichter (16, 116) für das jeweils benachbarte Stromschienenpaar (1, 2; 101, 102) vorgesehen sind (Fig. 5).



   Die Erfindung betrifft eine elektrische Vielpunkt Widerstandsschweissmaschine zur Herstellung von geschweissten Gittern, mit zwei sich über die Maschinenbreite erstreckenden, gegeneinander isolierten Stromschienen, auf denen mit je einer der beiden Stromschienen leitend verbundene und gegen die andere Stromschiene isolierte Schweisselektroden angeordnet sind. Derartige Schweissmaschinen sind z. B. aus den AT-PS 225 500 und 247 690 der Inhaberin bekannt und werden meist aus einem Dreiphasennetz gespeist; die Ein- und Ausschaltung des Schweissstromes erfolgt auf der Primärseite von Schweisstransformatoren, deren Sekundärseite unmittelbar an die Stromschienen angeschlossen ist.



   In neuerer Zeit, seit es mit Hilfe der Halbleitertechnik möglich ist, Hochstromgleichrichter herzustellen, die als Festkörper ungefährdet und unter Vermeidung hoher Leitungsverluste unmittelbar in eine Arbeitsmaschine eingebaut werden können, erscheint es zweckmässig auch für das Gitterschweissen Gleichstrom zu verwenden.



   Ein Vorteil des Gleichstromschweissens liegt in dem Wegfall des Skin-Effektes, sowohl in den Elektroden als auch im Werkstück, was zu einer wesentlich gleichmässigeren Stromverteilung in diesen Teilen führt als bei den gebräuchlichen, mit Wechselstrom arbeitenden Schweissmaschinen. Ferner werden auch die beim Wechselstromschweissen unvermeidlichen induktiven Widerstände vermieden.



  Daher können beim Gleichstromschweissen bei gleichem Schweissdruck und gleicher Schweisszeit schon mit verhältnismässig kleinen Strömen haltbare und gute Schweissverbindungen hergestellt werden. Schliesslich wird auch die sehr unangenehme   Spritztendenz    des Schweissgutes bei Verwendung von Gleichstrom erheblich verringert.



   Die Erfindung befasst sich deshalb mit der Aufgabe, eine elektrische Vielpunkt-Widerstandsschweissmaschine der einleitend angegebenen Gattung so auszubilden, dass sie bei möglichst kurzen Stromwegen in den Schweissstromkreisen und entsprechend geringen Leitungsverlusten und bei möglichst geringem zusätzlichen Aufwand für die Montage von Gleichrichtern zum   Gleichstromschweissen    geeignet ist.



   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die eine der beiden sich über die Maschinenbreite erstreckenden und mit den Schweisselektroden verbundenen Stromschienen unmittelbar mit einem Ende des Sekundärleiters zumindest eines Schweisstransformators verbunden ist, wogegen an der anderen Stromschiene zumindest ein Halbleiter-Gleichrichter angeordnet ist, der einerseits leitend an dieser Stromschiene anliegt und anderseits mit dem zweiten Ende des Sekundärleiters verbunden ist.



   Durch die Anordnung der Halbleiter-Gleichrichter in Anlage an einer Stromschiene kann diese zugleich als Träger für die Gleichrichter verwendet werden, so dass sich hiefür ein zusätzlicher Aufwand ebenso erübrigt wie eine mit Leitungsverlusten verbundene Verlängerung des Stromweges im Sekundärkreis des Schweisstransformators.



   Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen hervor. Es zeigen:
Fig. 1 einen in Längsrichtung der Maschine, also quer zu den Stromschienen geführten Schnitt durch den wesentlichen Teil einer erfindungsgemässen Schweissmaschine.



   Fig. 2 eine Einzelheit von Fig. 1 in Draufsicht,die
Fig. 3 und 4 bevorzugte Schaltungsmöglichkeiten für die Transformatoren und Gleichrichter einer erfindungsgemässen Schweissmaschine und
Fig. 5 eine weitere Ausgestaltung der Erfindung.



   Gemäss Fig. 1 sind die beiden quer über die Breite der Schweissmaschine verlaufenden Stromschienen 1 und 2 durch eine isolierende Zwischenlage 3 voneinander elektrisch getrennt. Die oberen Schmalseiten der beiden Stromschienen sind durch eine weitere Isolierschicht 4 abgedeckt.



   Auf dieser Isolierschicht 4 ruhen zwei Klemmbacken 5 und 6, die durch einen nur durch seine Achslinie angedeuteten Schraubenbolzen 7 gegeneinander verspannbar sind und zwischeneinander eine Schweisselektrode 8 festhalten. Derartige Elektroden, die auch als  Reiterelektrode  bezeichnet werden, sitzen auf den senkrecht zur Zeichenebene von Fig.  



  1 verlaufenden Stromschienen 1 und 2 in einer der ge



  wünschten Anzahl und Anordnung der Schweisspunkte entsprechenden Anzahl und Anordnung. Beim dargestellten Beispiel steht die Klemmbacke 5 mit der Sammelschiene 1 in leitender Verbindung, wogegen die Klemmbacke 6 von der Sammelschiene 2 durch eine Isolierschicht 9 elektrisch getrennt ist; der Schweissstromkreis schliesst sich von der Stromschiene   I    und der Elektrode 8 in bekannter Weise über das Werkstück und eine jenseits desselben angeordnete, von einem Anpressbalken getragene Strombrücke (nicht dargestellt) zur Nachbarelektrode, die mit der Stromschiene 2 leitend verbunden ist.



   In Fig.   list    ferner ein Schweisstransformator 11 erkennbar, dessen Befestigungsmittel der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind. Ein Ende des Sekundärleiters 12 dieses Transformators ist mittels einer eine Öffnung 14 in der Sammelschiene 2 sowie die isolierende Zwischenlage 3 durchsetzenden Anschlussleitung 13 mit der Sammelschiene 1 leitend verbunden.



   Das andere Ende des Sekundärleiters 12 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mit zwei Halbleiter-Gleichrichtern 16 verbunden. Diese scheibenförmigen Halbleiter-Gleichrichter 16, vorzugsweise   Siliziumgleichrichter,    liegen mit einer Scheibenseite direkt an der Stromschiene 2 an und werden, wie dies in Fig. 2 in schematischer Draufsicht angedeutet ist, gegen diese Stromschiene durch Anpressfedern 18 gedrückt, die mittels nur schematisch angedeuteter Spannschrauben 20 an der Stromschiene 2 befestigt sind.



   Zwischen den Anspressfedern 18 und den anderen Seiten der scheibenförmigen Halbleiter-Gleichrichter 16 sind Anschlussleitungen 19 angeordnet, die über nachgiebige Leitungsabschnitte in Form von federnden Bändern 21 mit der zweiten Anschlussleitung 15 des Sekundärleiters 12 des Schweisstransformators 11 verbunden sind. Die Teile 16, 18 und 19 sind in der Zeichnung auseinandergezogen dargestellt. Die federnden Bänder 21 sollen bei Relativebewegungen zwischen den Stromschienen und den Schweisstransformatoren, wie sie etwa durch das Aufbringen des Schweissdruckes durch den oberen, in bekannter Weise mit Strombrücken versehenen Anspressbalken verursacht werden können, ausgleichend wirken.

  Sie sollen insbesondere verhindern, dass bei solchen Relativbewegungen infolge der verhältnismässig starren Anordnung der Schweisstransformatoren 11 Kräfte auf die Halbleiter-Gleichrichter 16 ausgeübt werden, welche die mittels der Anspressfedern 18 genau eingestellten Kontaktdrücke derselben gegenüber der Stromschiene 2 verändern und damit deren Arbeitsweise beeinträchtigen können.



   Der Anpressbalken ist in Fig. 1 weggelassen worden, weil er allgemein bekannten Aufbau hat, d. h. mit federnd gelagerten passiven Strombrücken ausgestattet ist, und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet.



   Die Schweisstransformatoren und die Gleichrichter werden zweckmässig durch Deckbleche 22 gegen Schweissspritzer geschützt.



   Vorzugsweise wird die Schweissmaschine aus einem Drehstromnetz gespeist, wobei mehrere an der Stromschiene 2 angeordnete Halbleiter-Gleichrichter 16 gemäss Fig. 3 in Sternschaltung oder gemäss Fig. 4 in Doppelsternschaltung an die einen Enden der Sekundärleiter der Schweisstransformatoren 11 angeschlossen werden können, deren andere Enden direkt mit der Stromschiene 1 verbunden sind. Die Anschlussstellen an den Stromschienen sollen vorteilhalft über die Schienenlänge verteilt sein, um eine günstige Stromverteilung zu gewährleisten. Die Schweisstransformatoren sind bei den dargestellten Ausführungsbeispielen primärseitig in Sternschaltung an die Phasen R, S und T eines Dreiphasennetzes angeschlossen, und in diesen Phasenleitungen liegen steuerbare Thyristoren 23, die eine Taktung der Schweissvorgänge und eine Regelung der Schweissleistung durch Phasenanschnitt ermöglichen.



   Fig. 5 zeigt schliesslich in einem ähnlichen Schnitt wie Fig. 1 den erfindungswesentlichen Teil einer Vielpunktschweissmaschine mit zwei Stromschienenpaaren 1, 2 und 101, 102, die bezüglich einer quer über die Maschinenbreite verlaufenden Ebene E symmetrisch angeordnet sind. Die Klemmbacken 5, 6 der verschiedenen Reiterelektroden 8 müssen dabei so ausgebildet sein, dass einer ihrer Schenkel eine gewünschte der übereinander freiliegenden Kontaktflächen der beiden Stromschienen 1, 2 oder 101, 102 kontaktiert. Neben jedem dieser Stromschienenpaare befinden sich zugeordnete Schweisstransformatoren 11 bzw. 111 und Halbleiter-Gleichrichter 16 bzw. 116.

   Alle anhand von Fig. 1 erläuterten Bauteile sind in Fig. 4 auf beiden Seiten des Stromschienensystems vorhanden und auf der einen Seite mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig.   1    und auf der anderen Seite mit einem um 100 vermehrten Bezugszeichen versehen.



   Die Ausführungsform nach Fig. 5 ermöglicht es in an sich bekannter Weise, die beiden durch eine Isolierzwischenlage 24 voneinander getrennten Stromschienenpaare 1, 2 und   101,102    mit unterschiedlichen Spannungen   undloder    unterschiedlichen Schweisszeiten zu betreiben. 

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. ElektrischeVielpunkt-Widerstandsschweissmaschine zur Herstellung von geschweissten Gittern, mit zwei sich über die Maschinenbreite erstreckenden, gegeneinander isolierten Stromschienen, auf denen mit je einer der beiden Stromschienen leitend verbundene und gegen die andere Stromschiene isolierte Schweisselektroden angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die eine (1) der beiden Stromschienen (1, 2) unmittelbar mit einem Ende des Sekundärleiters (12) zumindest eines Schweisstransformators (11) verbunden ist, wogegen an der anderen Stromschiene (2) zumindest ein Halbleiter-Gleichrichter (16) angeordnet ist, der einerseits leitend an dieser Stromschiene (2) anliegt und anderseits mit dem zweiten Ende des Sekundärleiters (12) verbunden ist.
2. 2. Widerstandsschweissmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ende des Sekundärleiters (12) und der anderen Stromschiene (2) mehrere parallelgeschaltete Halbleiter-Gleichrichter (16) in Anlage an der Stromschiene (2) angeordnet sind.
3. 3. Widerstandsschweissmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung zwischen dem Ende des Sekundärleiters (12) und dem Halbleiter-Gleichrichter (16) bzw. den Halbleiter-Gleichrichtern (16) ein nachgiebiger, eine Relativverschiebung zwischen der Stromschiene (2) und dem Schweisstransformator (11) zulassender Leitungsabschnitt (21) vorgesehen ist.
4. 4. Widerstandsschweissmaschine nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der nachgiebige Leitungsabschnitt (21) zugleich zur Verbindung der vom Ende des Sekundärleiters (12) kommenden Anschlussleitung (15) mit mehreren, zu verschiedenen Halbleiter-Gleichrichtern (16) führenden Anschlussleitungen (19) dient.
5. 5. Widerstandsschweissmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Halbleiter-Gleichrichter (16) samt seiner Anschlussleitung (19) mittels einer Anpressfeder (18) unmittelbar an der Stromschiene (2) befestigt ist.
6. 6. Widerstandsschweissmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere an der Stromschiene (2) angeordnete Halbleiter-Gleichrichter (16) in Sternschaltung oder Doppelsternschaltung an die Enden der Sekundärleiter von ihrerseits mit einem Dreiphasennetz (RST) verbundenen Schweisstransformatoren (11) angeschlossen sind (Fig. 3 und 4).
7. 7. Widerstandsschweissmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Paare von Stromschienen (1, 2; 101, 1023 bezüglich einer Querebene (Et der Schweissmaschine symmetrisch angeordnet sind und dass an gegenüberliegenden Seiten dieses Stromschienensystems Schweisstransformatoren (ei; 111) und Halbleiter-Gleichrichter (16, 116) für das jeweils benachbarte Stromschienenpaar (1, 2; 101, 102) vorgesehen sind (Fig. 5).

   Die Erfindung betrifft eine elektrische Vielpunkt Widerstandsschweissmaschine zur Herstellung von geschweissten Gittern, mit zwei sich über die Maschinenbreite erstreckenden, gegeneinander isolierten Stromschienen, auf denen mit je einer der beiden Stromschienen leitend verbundene und gegen die andere Stromschiene isolierte Schweisselektroden angeordnet sind. Derartige Schweissmaschinen sind z. B. aus den AT-PS 225 500 und 247 690 der Inhaberin bekannt und werden meist aus einem Dreiphasennetz gespeist; die Ein- und Ausschaltung des Schweissstromes erfolgt auf der Primärseite von Schweisstransformatoren, deren Sekundärseite unmittelbar an die Stromschienen angeschlossen ist.

   In neuerer Zeit, seit es mit Hilfe der Halbleitertechnik möglich ist, Hochstromgleichrichter herzustellen, die als Festkörper ungefährdet und unter Vermeidung hoher Leitungsverluste unmittelbar in eine Arbeitsmaschine eingebaut werden können, erscheint es zweckmässig auch für das Gitterschweissen Gleichstrom zu verwenden.

   Ein Vorteil des Gleichstromschweissens liegt in dem Wegfall des Skin-Effektes, sowohl in den Elektroden als auch im Werkstück, was zu einer wesentlich gleichmässigeren Stromverteilung in diesen Teilen führt als bei den gebräuchlichen, mit Wechselstrom arbeitenden Schweissmaschinen. Ferner werden auch die beim Wechselstromschweissen unvermeidlichen induktiven Widerstände vermieden.

   Daher können beim Gleichstromschweissen bei gleichem Schweissdruck und gleicher Schweisszeit schon mit verhältnismässig kleinen Strömen haltbare und gute Schweissverbindungen hergestellt werden. Schliesslich wird auch die sehr unangenehme Spritztendenz des Schweissgutes bei Verwendung von Gleichstrom erheblich verringert.

   Die Erfindung befasst sich deshalb mit der Aufgabe, eine elektrische Vielpunkt-Widerstandsschweissmaschine der einleitend angegebenen Gattung so auszubilden, dass sie bei möglichst kurzen Stromwegen in den Schweissstromkreisen und entsprechend geringen Leitungsverlusten und bei möglichst geringem zusätzlichen Aufwand für die Montage von Gleichrichtern zum Gleichstromschweissen geeignet ist.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die eine der beiden sich über die Maschinenbreite erstreckenden und mit den Schweisselektroden verbundenen Stromschienen unmittelbar mit einem Ende des Sekundärleiters zumindest eines Schweisstransformators verbunden ist, wogegen an der anderen Stromschiene zumindest ein Halbleiter-Gleichrichter angeordnet ist, der einerseits leitend an dieser Stromschiene anliegt und anderseits mit dem zweiten Ende des Sekundärleiters verbunden ist.

   Durch die Anordnung der Halbleiter-Gleichrichter in Anlage an einer Stromschiene kann diese zugleich als Träger für die Gleichrichter verwendet werden, so dass sich hiefür ein zusätzlicher Aufwand ebenso erübrigt wie eine mit Leitungsverlusten verbundene Verlängerung des Stromweges im Sekundärkreis des Schweisstransformators.

   Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen hervor. Es zeigen: Fig. 1 einen in Längsrichtung der Maschine, also quer zu den Stromschienen geführten Schnitt durch den wesentlichen Teil einer erfindungsgemässen Schweissmaschine.

   Fig. 2 eine Einzelheit von Fig. 1 in Draufsicht,die Fig. 3 und 4 bevorzugte Schaltungsmöglichkeiten für die Transformatoren und Gleichrichter einer erfindungsgemässen Schweissmaschine und Fig. 5 eine weitere Ausgestaltung der Erfindung.

   Gemäss Fig. 1 sind die beiden quer über die Breite der Schweissmaschine verlaufenden Stromschienen 1 und 2 durch eine isolierende Zwischenlage 3 voneinander elektrisch getrennt. Die oberen Schmalseiten der beiden Stromschienen sind durch eine weitere Isolierschicht 4 abgedeckt.

   Auf dieser Isolierschicht 4 ruhen zwei Klemmbacken 5 und 6, die durch einen nur durch seine Achslinie angedeuteten Schraubenbolzen 7 gegeneinander verspannbar sind und zwischeneinander eine Schweisselektrode 8 festhalten. Derartige Elektroden, die auch als Reiterelektrode bezeichnet werden, sitzen auf den senkrecht zur Zeichenebene von Fig. **WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.