DE10009229C2

DE10009229C2 - Method for controlling a switching device in a cooling water control device

Info

Publication number: DE10009229C2
Application number: DE2000109229
Authority: DE
Inventors: Peter Buhl; Dirk Lippemeyer; Joachim Zaus
Original assignee: IFM Electronic GmbH
Current assignee: IFM Electronic GmbH
Priority date: 2000-02-28
Filing date: 2000-02-28
Publication date: 2002-01-17
Anticipated expiration: 2020-02-29
Also published as: DE10009229A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Schaltvorrichtung mit Hilfe eines ein Vorlaufrohr und ein an dem Vorlaufrohr angeschlossenes Strömungsmeßgerät aufweisenden Kühlwassersteuergeräts, wobei das Strö mungsmeßgerät einen unteren, unter dem Nennwert der Strömung liegenden Schaltpunkt, unter dem die Schaltvorrichtung aktiviert wird, und einen oberen, über dem Nennwert liegenden Schaltpunkt aufweist, über dem die Schalt vorrichtung aktiviert wird. Ein solches Verfahren ist aus der DE 44 11 517 A1 bekannt.The invention relates to a method for controlling a switching device with the help of a flow pipe and one connected to the flow pipe Flow measuring device having cooling water control device, the flow Mungsmeßgerät a lower, below the nominal value of the flow Switching point below which the switching device is activated and an upper, has a switching point above the nominal value above which the switching device is activated. Such a method is known from DE 44 11 517 A1 known.

Kühlwassersteuergeräte, die gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren be trieben werden, finden typischerweise Verwendung für die Kühlung von z. B. im Automobilbau verwendeten Schweißrobotern. Bei solchen Schweißrobo tern, die im allgemeinen mit Hilfe des Punktschweißverfahrens die Ver schweißung von Blechen durchführen, sind einerseits eine Kühlung des Trafos und andererseits eine Kühlung der Schweißzangen erforderlich. Die Kühlung der Schweißzangen ist erforderlich, um beim Schweißen eine gleichbleibende Fertigungsqualität zu gewährleisten. Zur Kühlung wird im allgemeinen Wasser als Kühlmittel verwendet, das durch eine an die Schweißroboter ange schlossene Kühlmittelleitung geführt wird. Solche Kühlmittelleitungen kön nen jedoch verstopfen, wodurch der Fluß des Kühlmittels gestoppt oder zu mindest gehemmt würde, und die Schlauchleitungen im Vorlauf bzw. im Rücklauf können abgeknickt oder verdreht werden, was den Kühlmittelfluß ebenfalls beeinträchtigen würde. Eine Unterbrechung der Kühlung kann auch durch verklemmte Ventile auftreten, wenn also Ventile nicht oder zumindest nicht vollständig öffnen. Da eine ungenügende Kühlung zu Beschädigungen des Trafos des Schweißroboters, dessen Schweißzangen und/oder des Schweißteils führen kann, muß eine Überwachung der Kühlung erfolgen: Wird die Kühlung unterbrochen oder ist sie nicht ausreichend, so wird entwe der ein Warnsignal ausgegeben oder, was eine verläßlichere Lösung darstellt, der Fluß des Kühlmittels wird mit Hilfe eines Absperrventils gestoppt und der Betrieb der Schweißzangen wird eingestellt.Cooling water control devices that be according to the previously described method driven, are typically used for the cooling of z. B. welding robots used in automotive engineering. With such a sweat robo tern, which in general the Ver Welding sheet metal is, on the one hand, cooling the transformer and on the other hand cooling of the welding guns is required. The cooling The welding gun is required to keep a constant during welding To ensure manufacturing quality. For cooling in general Water is used as the coolant, which is supplied to the welding robot closed coolant line is guided. Such coolant lines can however, clog, thereby stopping or closing the flow of the coolant would be at least inhibited, and the hose lines in the flow or in Return line can be kinked or twisted, reducing the coolant flow would also affect. An interruption in cooling can also due to jammed valves, if valves do not or at least do not open fully. Because insufficient cooling leads to damage the transformer of the welding robot, its welding guns and / or the The cooling part must be monitored: If the cooling is interrupted or if it is not sufficient, then either who issued a warning signal or, which is a more reliable solution, the flow of the coolant is stopped by means of a shut-off valve and the Operation of the welding guns is discontinued.

Eine Überwachung der Kühlung muß auch hinsichtlich möglicher Leckagen im Vorlauf oder im Rücklauf durchgeführt werden. Solche Leckagen können z. B. durch Schlauchplatzer oder Kappenabrisse entstehen. Abgesehen davon, daß aufgrund solcher Leckagen keine ausreichende Kühlung der Schweißzangen und der Trafos mehr gewährleistet ist, kann im Bereich industrieller Fertigungsanlagen austretendes Wasser auch noch zu anderen gravierenden Problemen, wie Kürzschlüssen, führen. Eine solche Überwachung der Küh lung ermöglicht es auch, den Verlust einer Schweißkappe oder ein Wieder anlaufen der Schweißzangen mit einer fehlenden Schweißkappe zu detek tieren. Die Schweißkappen können nämlich aufgrund fehlerhafter Montage oder durch ein Verbacken mit dem Schweißteil abfallen. Es ist außerdem möglich, daß bei einem Schweißkappenwechsel von der Bedienperson eine Schweißkappe nur lose oder gar nicht montiert worden ist.The cooling must also be monitored for possible leaks be carried out in advance or in return. Such leaks can z. B. arise from burst hose or cap tears. Apart from this, that due to such leaks there is insufficient cooling of the welding guns and the transformer is more assured in the industrial area Manufacturing plants leaking water also to other serious Problems such as short circuits. Such monitoring of the cooling lung also enables the loss of a welding cap or a re start the welding guns with a missing welding cap to detek animals. The welding caps can namely because of incorrect assembly or fall off due to caking with the welded part. It is also possible that when changing the welding cap by the operator The welding cap has only been fitted loosely or not at all.

Um die Nachteile zu vermeiden, die von oben genannten Problemen herrühren können, nämlich schlechte Schweißqualität aufgrund defekter und/oder an gelaufener Schweißkappen, Wasser auf dem Schweißteil, was zur Korrosion führen kann, und die oben schon angesprochenen Wasserschäden, sind im Stand der Technik verschiedene Anstrengungen unternommen worden, eine sichere Überwachung der Kühlung zu gewährleisten. In der Automobilindu strie existieren dazu typischerweise große, fest installierte Kühlwassersteu ertafeln mit Strömungsmeßgeräten, wie Schwebekörperdurchflußmeßgeräten, und/oder Druckmeßgeräten. Problematisch dabei sind jedoch Druck schwankungen in den Kühlmittelleitungen, insbesondere vorübergehende schnelle Druckschwankungen, die von einer instabilen Wasserversorgung her rühren und oft zu Fehlalarmen führen. Ein gewisse Abhilfe ist im Stand der Technik dadurch geschaffen worden, daß Differenzdruckmeßgeräte und/oder Differenzströmungsmeßgeräte verwendet werden, deren Schaltsignale abhängig sind von der Durchflußdifferenz oder der Druckdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf. Trotzdem gilt für die aus dem Stand der Technik be kannten Lösungen, daß für einen verläßlichen Überwachungsbetrieb im we sentlichen konstante Druck- und Strömungsverhältnisse vorliegen müssen.To avoid the disadvantages resulting from the above problems can, namely poor welding quality due to defective and / or worn welding caps, water on the welded part, causing corrosion can lead, and the water damage already mentioned, are in Prior art various efforts have been made to ensure safe monitoring of cooling. In the automotive indu In addition, there are typically large, permanently installed cooling water taxes with flowmeters, such as variable area flowmeters, and / or pressure gauges. However, pressure is problematic fluctuations in the coolant lines, especially temporary rapid pressure fluctuations caused by an unstable water supply stir and often lead to false alarms. A certain remedy is in the state of the Technology has been created in that differential pressure measuring devices and / or Differential flow meters are used, the switching signals depend on the flow difference or the pressure difference between Forward and rewind. Nevertheless applies to be from the prior art knew solutions that for a reliable monitoring operation in the we substantial constant pressure and flow conditions must be present.

Um auch geringe Leckagen schnell erkennen zu können, wird ferner typi scherweise der Schaltpunkt der Druck- oder Strömungsmeßgeräte nahe an den Drucksollwert bzw. den Strömungssollwert gelegt. Entsprechendes gilt für Differenzmessungen im Vor- und Rücklauf. Dies führt jedoch schon bei ge ringen Änderungen des Drucks oder der Strömung zu Fehlalarmen, die die Produktion unterbrechen und somit sehr kostenspielig sind. In order to be able to recognize even small leaks quickly, typi The switching point of the pressure or flow measuring devices is close to the Pressure setpoint or the flow setpoint. The same applies to Difference measurements in the forward and return. However, this already leads to ge changes in pressure or flow cause false alarms that affect the Interrupt production and are therefore very expensive.

Zusätzliche Probleme treten auf, wenn mehrere Schweißroboter parallel ge schaltet sind, sich die Zuläufe und die Abläufe also unterschiedlich aufteilen. Dies führt unter Umständen zu einer ungleichmäßigen und instabilen Wasser verteilung auf die einzelnen Schweißstellen. Außerdem kommt beim An schalten des Kühlmittelsystems der Aufbau der Strömung in den einzelnen Zweigen der Kühlmittelleitungen unterschiedlich schnell zustande, da die einzelnen Stränge der Kühlmittelleitungen typischerweise unterschiedliche Widerstände aufweisen.Additional problems arise when several welding robots are used in parallel are switched on, so the inlets and the processes are divided up differently. This may result in uneven and unstable water distribution to the individual welding points. Also arrives at the arrival switch the coolant system the flow structure in the individual Branches of the coolant lines come about differently quickly because the individual strands of the coolant lines are typically different Have resistances.

Zur Lösung der zuvor genannten Probleme sind aus dem Stand der Technik eine Reihe von Maßnahmen bekannt. So ist z. B. aus der DE 199 21 663 A1 eine Kühlwasserversorgung zum Kühlen von elektrischen Schweißanlagen teilen bekannt, die als einstückiger Kühlwasser-Monoblock ausgebildet ist. Ein solcher Kühlwasser-Monoblock ist insofern vorteilhaft, als daß er bereits alle Strömungsverbindungen sowie Anschlüsse enthält und somit eine we sentlich kompaktere, platz- sowie raumsparendere Bauweise zuläßt. Er kann dadurch an praktisch jeder beliebigen Stelle installiert werden, ohne daß hier für besondere Anforderungen bestehen.To solve the aforementioned problems are from the prior art a number of measures are known. So z. B. from DE 199 21 663 A1 a cooling water supply for cooling electrical welding systems share known, which is designed as a one-piece cooling water monoblock. Such a cooling water monoblock is advantageous in that it already has contains all flow connections and connections and thus a we allows considerably more compact, space and space-saving design. He can thereby can be installed at practically any location without this exist for special requirements.

Aus der DE 197 37 394 A1 ist es ferner bekannt, bei der Verwendung von Strömungsmeßgeräten zur Ermittlung einer Störung im Kühlmittelkreislauf einer Anlage zusätzlich den Druck zu messen. Damit können die verschiede nen Druckzustände bei Inbetriebnahme der Anlage kalibriert und die erforder lichen informativen Meßdaten im verarbeitenden Rechner abgespeichert wer den. Mit Hilfe dieses Verfahrens werden weniger Fehlalarme aufgrund von nicht durch eine Leckage bedingter Druckschwankungen erzielt.From DE 197 37 394 A1 it is also known when using Flow meters to determine a malfunction in the coolant circuit to additionally measure the pressure of a system. So that the different pressure conditions are calibrated when the system is started up and the required Lichen informative measurement data stored in the processing computer the. Using this procedure, fewer false alarms due to not achieved by leakage-related pressure fluctuations.

Aus der DE 40 29 620 A1 ist ein Verfahren zum genauen und sicheren Dosie ren von Chargen beliebiger Medien, wie fließfähiger Medien, mit Vorgabe eines Soll-Wertes bekannt, wobei zu Beginn der Dosierung der Austragswert auf einen mehr oder weniger großen Wert bzw. Öffnungsgrad eingestellt und dieser gegen Ende der Dosierung verringert wird. Mit Hilfe dieses Verfahrens wird der Verschleiß an den Dosierorganen verringert, und schädliche Druckwellen in der Materialsäule werden vermieden. DE 40 29 620 A1 describes a method for precise and safe dosing batches of any media, such as flowable media, by default of a target value is known, with the discharge value at the start of metering set to a more or less large value or degree of opening and this is reduced towards the end of the dosage. With the help of this procedure wear on the dosing elements is reduced and harmful Pressure waves in the material column are avoided.

In der US 4,523,430 schließlich ist eine Durchflußsteuerung für eine Spritz gußmaschine beschrieben, bei der in der Anlaufphase des Betriebs eine ver hältnismäßig komplizierte Steuerprozedur zur Durchflußsteuerung vorgesehen ist.Finally, in US 4,523,430 there is a flow control for a spray Casting machine described in which a ver in the start-up phase of operation relatively complicated control procedure provided for flow control is.

Allgemein gilt, daß beim Anlaufenlassen eines Kühlsystems, das strömungs- und/oder druckmäßig überwacht wird, eine Anlaufüberbrückung erforderlich ist. Ansonsten kommt es bei zuvor geschlossenem Absperrventil in der Vor laufleitung zu keiner Strömung, und es kann sich auch kein Druck aufbauen, so daß keine Bedingungen für einen geöffneten Zustand des Absperrventils vorliegen würden. Insbesondere für das Anlaufenlassen des Kühlsystems ist vorgesehen, daß das Strömungsmeßgerät einen zweiten Schaltpunkt aufweist, der unter dem Nennwert liegt und bei dessen Ansprechen das Absperrventil geschlossen wird. Dieser zweite Schaltpunkt hat darüber hinaus den Vorteil, daß auch eine Verstopfung der Kühlmittelleitung, also ein solcher Fall detek tiert wird, in dem nicht ausreichend Kühlmittel durch die Kühlmittelleitung fließt. Somit gilt jedoch, daß bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren beim Anlaufenlassen des Kühlsystems entweder keine Überwa chung erfolgt, bei durchgeführter Überwachung häufig Fehlalarme ausgelöst werden oder aber zum Ausschluß von Fehlalarmen ein äußerst kompliziertes Verfahren angewendet werden muß.In general, when starting a cooling system, the flow and / or is monitored in terms of pressure, a start-up bypass is required is. Otherwise it occurs with the shut-off valve in the front closed transmission line to no flow, and no pressure can build up, so that no conditions for an open state of the shut-off valve would be present. Especially for starting the cooling system provided that the flow meter has a second switching point, which is below the nominal value and when activated, the shut-off valve is closed. This second switching point also has the advantage that a blockage of the coolant line, so such a case detek is tiert in which insufficient coolant through the coolant line flows. Thus, however, that applies to those known from the prior art Procedure when starting the cooling system either no supervision If the monitoring is carried out, false alarms are often triggered become or extremely complicated to exclude false alarms Procedure must be applied.

Dementsprechend ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Kühlwassersteuerver fahren bereitzustellen, mit dem auf einfache Weise ein überwachtes und siche res Anlaufenlassen des Kühlsystems ermöglicht wird.Accordingly, it is the object of the invention to provide a cooling water control valve provide driving with which a monitored and safe res starting the cooling system is enabled.

Das erfindungsgemäße Verfahren, mit dem die oben aufgezeigte und herge leitete Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß während der Ein schaltphase des Kühlwassersteuergeräts der untere Schaltpunkt nach unten verschoben ist und gleichzeitig oder alternativ dazu der obere Schaltpunkt nach oben verschoben ist.The inventive method with which the above shown and forth directed task is solved, is characterized in that during the one switching phase of the cooling water control unit the lower switching point down is shifted and at the same time or alternatively the upper switching point is shifted upwards.

Auf diese Weise existiert beim Anlaufenlassen des Kühlsystems ein größerer "erlaubter" Bereich, der jedoch nach einer vorbestimmten Dauer durch Zu rückführen der Schaltpunkte auf ihre ursprünglichen Werte wieder reduziert wird. Beim Anlaufenlassen des Betriebs, bei dem sich erst noch stabile Strömungs- bzw. Druckverhältnisse einstellen müssen, kommt es somit nicht zu einem unerwünschten Abstellen des Kühlsystems, nur weil sich noch keine konstanten Betriebsbedingungen eingestellt haben. Andererseits ist auf diese Weise gewährleistet, daß ein entsprechend großer "erlaubter" Bereich nicht während des gesamten Betriebs aufrechterhalten wird.In this way, a larger one exists when the cooling system is started "Permitted" range, which, however, after a predetermined duration by Zu return of the switching points to their original values becomes. When starting the operation, in which stable flow or need to set pressure ratios, it does not occur an unwanted shutdown of the cooling system, just because there are none have set constant operating conditions. On the other hand, this is Way ensures that a correspondingly large "allowed" area is not is maintained throughout the operation.

Unterstützend ist es z. B. möglich, während der Anlaufphase, in der also ein größerer "erlaubter" Bereich vorliegt, ein optisches und/oder akustisches Si gnal auszugeben, so daß eine Bedienperson mitgeteilt bekommt, daß noch kein stabiler Betrieb vorliegt.It is supportive e.g. B. possible during the start-up phase, ie in the there is a larger “permitted” area, an optical and / or acoustic Si Output gnal, so that an operator is informed that still there is no stable operation.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist insbesondere vor gesehen, daß die Einschaltphase weniger als 60 s beträgt. Wird die Einschalt phase weiter auf 30 s verkürzt, wird die Gefahr durch einen Wasserschaden aufgrund eines nicht detektierten Lecks weiter verringert.According to a preferred development of the invention, there is in particular seen that the switch-on phase is less than 60 s. If the switch phase is further reduced to 30 s, the risk of water damage is reduced further reduced due to an undetected leak.

Andere bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens erge ben sich aus den Unteransprüchen.Other preferred developments of the method according to the invention are shown are derived from the subclaims.

Im einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsge mäße Kühlwassersteuerverfahren auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung unter Bezug nahme auf die Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt:In detail, there are now a variety of options, the fiction to design and further develop cooling water control processes. To is on the one hand to the claims subordinate to claim 1 and on the other hand with reference to the following detailed description I refer to the drawing. The drawing shows:

Fig. 1 ein Kühlwassersteuergerät in Draufsicht, Fig. 1 a cooling water control device in top view,

Fig. 2a das Vorlaufrohr des Kühlwassersteuergeräts in Seitenansicht, FIG. 2a, the flow pipe of the cooling water control apparatus in side view,

Fig. 2b das Rücklaufrohr des Kühlwassersteuergeräts in Seitenansicht, Fig. 2b the return pipe of the cooling water control apparatus in side view,

Fig. 3 schematisch die Verschaltung des Kühlwassersteuergeräts, Fig. 3 shows schematically the interconnection of the cooling water control device,

Fig. 4a schematisch die Schaltcharakteristik des Strömungsmeßgeräts des Kühlwassersteuergerät, FIG. 4a schematically shows the switching characteristic of the Strömungsmeßgeräts the cooling water control unit,

Fig. 4b schematisch die Schaltcharakteristik des Druckmeßgeräts des Kühlwassersteuergeräts, Fig. 4b schematically shows the switching characteristic of the pressure gauge of the cooling water control device,

Fig. 5 schematisch die Schaltcharakteristik des Strömungsmeßgeräts eines Kühlwassersteuergerät und Fig. 5 shows schematically the switching characteristic of the flow meter of a cooling water control device and

Fig. 6 schematisch die Ansteuerung eines Magnetventils. Fig. 6 shows schematically the control of a solenoid valve.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines bevorzug ten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf ein bestimmtes Kühlwasser steuergerät beschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch nicht nur mit dem im nachfolgenden beschriebenen Kühlwassersteuergerät, sondern grundsätzlich mit einem beliebigen Kühlwassersteuergerät durchführbar.In the following, the method according to the invention is preferred based on one th embodiment with reference to a specific cooling water control unit described. However, the method according to the invention is not only with the cooling water control unit described below, but basically feasible with any cooling water control device.

Aus Fig. 1 ist in Draufsicht ein Kühlwassersteuergerät mit seinen wesentli chen Komponenten ersichtlich. Das Kühlwassersteuergerät weist ein Vorlauf rohr 1 auf, an dessen in Strömungsrichtung gesehen hinteren Hälfte ein Strö mungsmeßgerät 2 angeschlossen ist. Auslaufseitig am Ende des Kühlwas sersteuergeräts ist ein Rückschlagventil 3 vorgesehen, das den Rücklauf von solchem Kühlmittel verhindert, das den Kühlmittelkreislauf schon durchflos sen hat. Einlaufseitig ganz am Anfang des Kühlwassersteuergeräts, also in Strömungsrichtung gesehen am Anfang des Vorlaufrohrs 1, ist ein Laminator 4 vorgesehen, der gleichzeitig als Schmutzfilter wirkt. Die Hauptaufgabe des Laminators 4 besteht jedoch darin, beim Einlauf in das Vorlaufrohr 1 vorlie gende nichtlaminare Strömungen, wie Düsenströmungen oder Wirbelströ mungen, zu brechen. Die Wirkung des Laminators 4 auch als Schmutzfilter ist insofern vorteilhaft, als daß im weiteren Verlauf des Kühlmittelkreislaufs an geordnete Ventile auf diese Weise nicht so leicht verschmutzen können, wo durch Fehlfunktionen des Kühlsystems verringert werden. Dies gilt z. B. auch für ein am Ende des Vorlaufrohrs 1 vorgesehene Magnetventil 5, das als ansteuerbares Absperrventil betrieben wird. Angesteuert wird das Ma gnetventil 5 einerseits von dem am Vorlaufrohr 1 vorgesehenen Strömungs meßgerät 2 und zusätzlich oder alternativ dazu von einem Druckmeßgerät 6, das im Rücklaufrohr 7 des Kühlwassersteuergeräts vorgesehen ist. From Fig. 1, a cooling water control device with its wesentli Chen components can be seen in plan view. The cooling water control device has a flow pipe 1 , at the rear half seen in the flow direction, a flow measuring device 2 is connected. On the outlet side at the end of the cooling water control unit, a check valve 3 is provided which prevents the return of such coolant which has already passed through the coolant circuit. A laminator 4 is provided on the inlet side at the very beginning of the cooling water control device, that is, seen in the direction of flow at the beginning of the feed pipe 1 , and acts at the same time as a dirt filter. The main task of the laminator 4 , however, is to break vorlie existing non-laminar flows such as nozzle flows or eddy currents when entering the feed pipe 1 . The effect of the laminator 4 as a dirt filter is advantageous insofar as that in the further course of the coolant circuit to ordered valves cannot easily become soiled in this way, where they are reduced by malfunctions of the cooling system. This applies e.g. B. also for a provided at the end of the flow pipe 1 solenoid valve 5 , which is operated as a controllable shut-off valve. Ma is driven gnetventil 5 on the one hand by the measuring device provided on the flow tube 1 and flow 2 additionally or alternatively by a pressure gauge 6, the cooling water control apparatus is provided in the return pipe. 7

Um den Aufbau des Vorlaufsrohrs 1 sowie des Rücklaufrohrs 7 nochmals zu verdeutlichen, sind das Vorlaufrohr 1 und das Rücklaufrohr 7 jeweils in Sei tenansicht in den Fig. 2a bzw. 2b dargestellt. Wie weiter oben schon erwähnt, ist es für die Funktionsweise des Kühlwassersteuergeräts wesentlich, daß einerseits das Vorlaufrohr 1 einen keine Abzweigungen aufweisenden sowie spalten- und fugenfreien Abschnitt aufweist, der die Einstellung einer lamina ren Strömung ermöglicht, und andererseits das Strömungsmeßgerät 2 im Be reich der laminaren Strömung vorgesehen ist und dort nur in den Randbereich der Strömung eintaucht, um diese nicht zu stören. Nur auf diese Weise wird die geforderte hohe Meßgenauigkeit erzielt. Aus Fig. 2a ist gut erkennbar, daß das Strömungsmeßgerät 2 in Strömungsrichtung gesehen erst in der zweiten Hälfte des Vorlaufrohrs 1 vorgesehen ist, so daß das durch das Vorlaufrohr 1 strömende Kühlmittel eine ausreichend lange Strömungsstrecke zur Verfü gung hat, in der sich eine laminare Strömung ausbilden kann, bevor das Kühlmittel das Strömungsmeßgerät 2 erreicht.In order to clarify the structure of the flow pipe 1 and the return pipe 7 again, the flow pipe 1 and the return conduit 7 are in tenansicht Be in FIGS. 2a and 2b. As already mentioned above, it is essential for the functioning of the cooling water control device that on the one hand the feed pipe 1 has a branching and gap-free and joint-free section, which enables the setting of a lamina ren flow, and on the other hand the flow meter 2 in the area of loading laminar flow is provided and there is only immersed in the edge region of the flow so as not to disturb it. This is the only way to achieve the required high measurement accuracy. From Fig. 2a it can be clearly seen that the flow meter 2 seen in the flow direction is only provided in the second half of the feed pipe 1 , so that the coolant flowing through the feed pipe 1 has a sufficiently long flow path available in which there is a laminar flow can train before the coolant reaches the flow meter 2 .

Die geringe Eintauchtiefe des Strömungsmeßgeräts 2 in das an diesem vorbei strömende Kühlmittel von ca. 0,5 bis 2 mm wird dadurch erzielt, daß das Strömungsmeßgerät 2 mit Hilfe einer Dichtkegelverschraubung mit Über wurfmutter in Form eines auf dem Vorlaufrohr 1 angebrachten Stutzens befe stigt wird. Auf diese Weise wird ein T-Stück gebildet, bei dem es zu keinen Innendurchmesserveränderungen im Verschraubungsbereich kommt, so daß das Strömungsmeßgerät 2 nur wenig Strömungswiderstand bietet und somit nur eine geringe Verwirbelung der laminaren Strömung erzeugt. Darüber hinaus ist auf diese Weise gewährleistet, daß bei einem Wechsel des Strö mungsmeßgeräts 2 eine immer gleichbleibende Einbautiefe und damit ver bunden eine immer gleichbleibende Eintauchtiefe des Strömungsmeßgeräts 2 in die Strömung des Kühlmittels besteht. Schließlich ermöglicht die Befesti gung des Strömungsmeßgeräts 2 mittels Dichtkegelverschraubung und Überwurfmutter zusätzlich auch eine frei wählbare Ausrichtung des Strö mungsmeßgeräts 2 beim Einschrauben.The small immersion depth of the flow meter 2 in the coolant flowing past this from about 0.5 to 2 mm is achieved in that the flow meter 2 is BEFE Stigt with the help of a sealing cone screwing with union nut in the form of a nozzle attached to the flow pipe 1 . In this way, a T-piece is formed, in which there are no changes in the inner diameter in the screw connection area, so that the flow measuring device 2 offers only little flow resistance and thus produces only a slight swirl of the laminar flow. In addition, it is ensured in this way that when the flow measurement device 2 changes, the installation depth is always constant, and thus a constant immersion depth of the flow measurement device 2 is present in the coolant flow. Finally, the fastening of the flow meter 2 also enables a freely selectable orientation of the flow meter 2 when screwing in by means of a sealing cone screw connection and a union nut.

Da am Ort des Anschlusses des Strömungsmeßgeräts 2 im Vorlaufrohr 1 selbst kleinste Wulste oder Fugen störend wirken und die Meßgenauigkeit verringern würden, wird, wie schematisch auch aus Fig. 2a ersichtlich, so vor gegangen, daß die beiden Rohrstücke, die gemeinsam das T-Stück für den Anschluß des Strömungsmeßgeräts 2 am Vorlaufrohr 1 bilden, hinsichtlich ihrer Innendurchmesser exakt aneinander angepaßt sind. Die aus Fig. 2a er sichtliche V-Form des unteren Bereichs des nach oben weisenden Anschluß stutzens des T-Stücks wird durch eine waagerechte kreisrunde Fräsung in die sem Anschlußstutzen erzielt, so daß durch eine senkrechte Bohrung in dem Vorlaufrohr 1 ein exakt passender Anschluß mit gleichbleibenden Innen durchmessern zwischen Vorlaufrohr 1 und dem nach oben weisenden Stutzen erzielt wird. Als Dichtkegelverschraubungen mit Überwurfmuttern kommen z. B. kommerziell erhältliche Verschraubungen vom Typ Ermeto Original der Firma Parker Fluid Connectors in Betracht.Since at the point of connection of the flow meter 2 in the feed pipe 1 even the smallest beads or joints have a disruptive effect and would reduce the measuring accuracy, as can be seen schematically from FIG. 2a, the two pieces of pipe that together form the T-piece are used form for the connection of the flow meter 2 to the flow pipe 1, are exactly matched to each other with regard to their inner diameter. That of Fig. 2a it clear V-shape of the lower portion of the upwardly facing connecting piece of the tee so that an exactly matching connection by a vertical bore in the flow pipe 1 is achieved by a horizontal circular milling in the sem connection piece, with constant inner diameters between the flow pipe 1 and the upward-facing nozzle is achieved. As sealing cone screw connections with union nuts come e.g. B. commercially available fittings of the Ermeto Original type from Parker Fluid Connectors.

Die Verschaltung des Kühlwassersteuergeräts ist schematisch aus Fig. 3 er sichtlich. Das Kühlmittel strömt in das Vorlaufrohr 1 ein und passiert dort gleich zu Beginn den Laminator 4, der nichtlaminare Strömungen des Kühl mittels weitgehend bricht. Nach einer ausreichend langen, keine Abzweigun gen aufweisenden sowie spalten- und fugenfreien Strömungsstrecke erreicht das Kühlmittel das Strömungsmeßgerät 2. Das Kühlmittel verläßt das Vorlauf rohr 1 am Ort des ansteuerbaren Magnetventils 5 und tritt dann in den Schweißroboter ein, dessen Trafo 10 und dessen Schweißzangen 11 gekühlt werden sollen. Im Rücklaufbereich, also am Rücklaufrohr 7 angeschlossen ist das Druckmeßgerät 6 vorgesehen, das zusammen mit dem Strömungsmeß gerät 2 mittels einer internen Auswerte- und Steuereinheit 8 das Magnetventil 5 ansteuert.The circuit of the cooling water control device is shown schematically in FIG. 3. The coolant flows into the feed pipe 1 and there it passes right at the beginning the laminator 4 , which largely breaks non-laminar flows of the coolant. After a sufficiently long, gap-free and gap-free and joint-free flow path, the coolant reaches the flow measuring device 2 . The coolant leaves the flow pipe 1 at the location of the controllable solenoid valve 5 and then enters the welding robot, the transformer 10 and the welding guns 11 are to be cooled. Connected in the return area, so the return pipe 7, the pressure gauge 6 is provided, the unit 2 by means of an internal evaluation and control unit 8 together with the Strömungsmeß the solenoid valve 5 drives.

Zur Detektion von Leckagen besteht ein einfaches Ansteuerschema darin, daß, wie in Fig. 4a gezeigt, das Strömungsmeßgerät 2 das Magnetventil 5 dann ak tiviert, d. h. schließt, wenn der Durchfluß V durch das Strömungsmeßgerät den Schaltpunkt V_S erreicht oder diesen überschreitet. Um auch schon geringe Leckagen detektieren zu können, ist vorgesehen, daß der Schaltpunkt V_S sehr nahe am Nennwert V_N der Strömung liegt, nämlich schon bei einer Überschreitung des Nennwertes um 5 bis 15% erreicht wird. Um auf diese Weise jedoch nicht ständig Fehlalarme zu provozieren, wird als Strömungs meßgerät 2 ein solches Meßgerät gewählt, das relativ träge arbeitet. Dies be deutet, daß das Strömungsmeßgerät 2 nicht instantan auf jede Änderung der Strömung reagiert, sondern einen gemittelten Wert erzeugt, indem die Strö mungsmeßwerte über einen gewissen Zeitraum aufintegriert werden. Auf diese Weise können kurzfristig auftretende Strömungsschwankungen kom pensiert werden, so daß diese nicht zu einem Fehlalarm führen. Tritt jedoch tatsächlich eine Leckage auf, so ist die Strömung über einen längeren Zeit raum erhöht, und diese Erhöhung der Strömung wird verläßlich mit Hilfe des Strömungsmeßgeräts 2 detektiert. Der untere Schaltpunkt ist in Fig. 4a nicht dargestellt.For the detection of leaks, a simple control scheme is that, as shown in Fig. 4a, the flow meter 2 activates the solenoid valve 5 , ie closes when the flow V through the flow meter reaches the switching point V _S or exceeds it. In order to be able to detect even small leaks, it is provided that the switching point V _{S is} very close to the nominal value V _{N of} the flow, namely that the nominal value is exceeded by 5 to 15%. In order not to constantly provoke false alarms in this way, such a measuring device is chosen as the flow measuring device 2 , which operates relatively sluggishly. This means that the flow meter 2 does not react instantaneously to any change in the flow, but rather generates an average value by integrating the flow measured values over a certain period of time. In this way, short-term flow fluctuations can be compensated for, so that they do not lead to a false alarm. However, if a leak actually occurs, the flow is increased over a longer period of time, and this increase in flow is reliably detected with the aid of the flow measuring device 2 . The lower switching point is not shown in Fig. 4a.

Für das im Rücklaufrohr 7 vorgesehene Druckmeßgerät 6 ist das aus Fig. 4b ersichtliche Schaltungsschema vorgesehen. Der typische Druckbereich bei der Verwendung des Kühlwassersteuergeräts für Schweißroboter in der Au tomobilindustrie liegt bei 5 bis 6 bar. Jedoch treten Druckschwankungen auf, die zu Drücken im Bereich von 4,5 bis zu 7,5 bar führen können. Damit diese kurzfristig auftretenden Druckschwankungen nicht zu Fehlalarmen führen, ist vorgesehen, daß das Druckmeßgerät 6 zwar ein sehr schnell arbeitendes Gerät ist, das unmittelbar auf alle Druckschwankungen reagiert, der Schaltpunkt P_S, unterhalb dem das Magnetventil 5 aktiviert, d. h. geschlossen wird, jedoch relativ weit vom Nennwert P_N des Drucks entfernt ist. Der Abstand des Schaltpunktes P_S vom Nennwert P_N muß dabei so groß sein, daß die in der Fig. 4b mit einem Doppelpfeil dargestellte Schwankungsbreite des Drucks deutlich oberhalb des Schaltpunktes P_S endet. Die in den Fig. 4a bzw. 4b dargestellten Schaltungsschemata für das Strömungsmeßgerät 2 bzw. das Druckmeßgerät 6 betreffen im wesentlichen die Detektion von Leckagen. Steht die Detektion anderer Probleme im Vordergrund, so sind selbstver ständlich auch andere Schaltungsschemata denkbar und möglich.The circuit diagram shown in FIG. 4b is provided for the pressure measuring device 6 provided in the return pipe 7 . The typical pressure range when using the cooling water control unit for welding robots in the automotive industry is 5 to 6 bar. However, pressure fluctuations occur, which can lead to pressures in the range from 4.5 to 7.5 bar. So that these short-term pressure fluctuations do not lead to false alarms, it is provided that the pressure measuring device 6 is a very fast-working device that responds immediately to all pressure fluctuations, but the switching point P _S below which the solenoid valve 5 is activated, ie closed, is relative is far from the nominal pressure P _{N of} the pressure. The distance of the switching point P _S from the nominal value P _N must be so large that the fluctuation range of the pressure shown in FIG. 4b with a double arrow ends significantly above the switching point P _S. The circuit diagrams shown in FIGS . 4a and 4b for the flow measuring device 2 and the pressure measuring device 6 essentially relate to the detection of leaks. If the detection of other problems is in the foreground, other circuit diagrams are of course also conceivable and possible.

Besondere Probleme treten beim Anlaufenlassen des Kühlmittelsystems auf. Wenn viele Schweißroboter, typischerweise etwa 10 bis 30, von einer einzi gen Kühlmittelleitung versorgt werden, ist es besonders problematisch, wenn alle Schweißroboter gleichzeitig gestartet werden sollen. Bei allen Schweiß robotern gleichzeitig und praktisch ohne Anlaufverzögerung gleiche Druck- bzw. Strömungsverhältnisse stabil herzustellen, ist sehr schwierig. Bis dann tatsächlich annähernd gleiche Druck- bzw. Strömungsverhältnisse hergestellt sind, kann eine Anlaufverzögerung von 30 bis zu 60 s auftreten, d. h. erst nach dieser Zeit liegt bei den in Strömungsrichtung gesehen weiter hinten liegenden Schweißrobotern ausreichend Druck an bzw. sind die Strömungsverhältnisse stabil. Um trotzdem in einer solchen Einschaltphase eine Überwachung durch ein Kühlwassersteuergerät zu ermöglichen, ist gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung folgendes, aus Fig. 5 ersichtliches Schal tungsschema vorgesehen:
Bei diesem Schema ist ein über dem Nennwert V_N der Strömung liegender Schaltpunkt V_S vorgesehen, über dem das Magnetventil 5 abgesperrt wird. Zusätzlich ist ein deutlich unterhalb des Nennwertes V_N liegender Schaltpunkt V_T vorgesehen, unter dem das Magnetventil geschlossen wird, weil davon auszugehen ist, daß bei einem Unterschreiten dieses Schaltpunkts im Kühl mittelkreislauf vor dem Vorlaufrohr 1 eine Verstopfung vorliegt. Durch die beiden Schaltpunkte V_T und V_S ist somit die typische Schwankungsbreite der Strömungsverhältnisse im normalen Betrieb berücksichtigt. Da, wie zuvor angesprochen, beim Anlaufenlassen des Kühlmittelsystems deutlich größere Schwankungen auftreten, ein nicht überwachtes Anlaufenlassen des Kühlwassersystems jedoch nicht gewünscht ist, ist vorgesehen, daß während der Einschaltphase des Kühlwassersteuergeräts der untere Schaltpunkt nach unten verschoben ist und gleichzeitig oder alternativ dazu der obere Schalt punkt nach oben verschoben ist. Für den unteren Schaltpunkt ist somit statt V_T vorübergehend der Schaltpunkt V_A maßgebend. Dementsprechend ist für den oberen Schaltpunkt statt des Wertes V_S vorübergehend der Wert V_B maßge bend. Nach einer Anlaufzeit von 30 s wird jedoch automatisch wieder auf die ursprünglichen und für den Dauerbetrieb vorgesehenen Schaltwerte V_T bzw. V_S zurückgestellt.Particular problems arise when starting the coolant system. If many welding robots, typically about 10 to 30, are supplied by a single coolant line, it is particularly problematic if all welding robots are to be started at the same time. It is very difficult to produce the same pressure or flow conditions in a stable manner with all welding robots at the same time and practically without a delay. A start-up delay of 30 to 60 s can occur until approximately the same pressure or flow conditions are actually established, ie only after this time is there sufficient pressure in the welding robots lying further back in the flow direction or are the flow conditions stable. In order to enable monitoring by a cooling water control device in such a switch-on phase, the following circuit diagram shown in FIG. 5 is provided in accordance with the preferred exemplary embodiment of the invention:
In this scheme, a switching point V _S above the nominal value V _{N of} the flow is provided, via which the solenoid valve 5 is shut off. In addition, a clearly below the nominal value V _N switching point V _{T is} provided, under which the solenoid valve is closed, because it can be assumed that if this switching point is not reached in the cooling medium circuit in front of the flow pipe 1, there is a blockage. The two switching points V _T and V _S thus take into account the typical fluctuation range of the flow conditions in normal operation. Since, as previously mentioned, significantly greater fluctuations occur when the coolant system is started, but an unmonitored start-up of the cooling water system is not desired, it is provided that the lower switching point is shifted down during the switch-on phase of the cooling water control device and, at the same time or alternatively, the upper switching point point is shifted upwards. For the lower switching point, the switching point V _A is therefore temporarily decisive instead of V _T. Accordingly, the value of V _B is temporarily customi bend for the upper switching point instead of the value V _S. After a start-up time of 30 s, however, the original switching values V _T or V _S intended for continuous operation are automatically reset.

Wie schließlich aus Fig. 6 ersichtlich, erfolgt die Ansteuerung des Magnetven tils 5 mittels des Strömungsmeßgerät 2 und des Druckmeßgeräts 6 folgender maßen:
Das Strömungsmeßgerät 2 steuert mit seinen bis zu vier voneinander ver schiedenen Schaltpunkten ein Logikgatter 12 an, das auch von dem Druck meßgerät 6 angesteuert wird. Dessen Ausgang führt auf eine als Anlaufüber brückung bzw. Selbsthaltung wirkende Vorrichtung 13, die von der externen Auswerte- und Steuereinheit 9 ansteuerbar ist. Beim Anlaufenlassen des Kühlmittelsystems dient die extern ansteuerbare Anlaufüberbrückung dazu, daß das Magnetventil 5 geöffnet wird, obwohl noch keine innerhalb des "er laubten" Bereichs liegenden Bedingungen vorliegen. Außerdem bewirkt die Selbsthaltung, daß, falls das Magnetventil 5 z. B. aufgrund der Detektion einer Leckage geschlossen worden ist, nicht automatisch wieder dessen Öffnung erfolgt, falls die Strömungs- oder Druckwerte in den "erlaubten" Bereich zu rückkehren. Ein Öffnen des Magnetventils 5, nachdem es durch die Wirkung des Kühlwassersteuergerätes geschlossen worden ist, kann somit nur manuell erfolgen.As can finally be seen from FIG. 6, the solenoid valve 5 is controlled by means of the flow measuring device 2 and the pressure measuring device 6 as follows:
The flow meter 2 controls with its up to four different switching points ver a logic gate 12 , which is also controlled by the pressure measuring device 6 . Its output leads to a device 13 acting as a start-up bridging or self-holding device, which can be controlled by the external evaluation and control unit 9 . When the coolant system is started up, the externally controllable start-up bypass serves to open the solenoid valve 5 , although there are still no conditions within the "allowed" range. In addition, the self-holding means that if the solenoid valve 5 z. B. has been closed due to the detection of a leak, its opening does not automatically take place again if the flow or pressure values return to the "allowed" range. The solenoid valve 5 can only be opened manually after it has been closed by the action of the cooling water control device.

Claims

1. A method for controlling a switching device by means of a pre overflow pipe (1) and a device connected to the flow pipe (1) Strömungsmeß device (2) having cooling water control device, the Strömungsmeßge advises (2) a lower, below the nominal value of the flow switch Point below which the switching device is activated, and has an upper, above the nominal switching point above which the Schaltvor direction is activated, characterized in that the lower switching point is shifted down and / or the upper switching phase of the cooling water control unit Switching point is shifted upwards.

2. The method according to claim 1, characterized in that the switch-on phase is less than 60 s - preferably less than 30 s.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that in dependence on the nominal value V _N for the upper, above the nominal value lying switching point V _S applies 1 <V _S / V _N <1.15 - preferably 1 <V _S / V _N <1.05.

4. The method according to claim 3, characterized in that the flow measurement device ( 2 ) works sluggishly.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that in addition a - preferably fast-working - pressure measuring device ( 6 ) is provided.

6. The method according to claim 5, characterized in that the pressure measuring device ( 6 ), depending on the nominal value P _{N of} the pressure, has a switching point P _S , under which the switching device is activated and for which 0.2 <P _S / P _N <0.75.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the switching device is a by the flow meter ( 2 ) and / or the pressure gauge ( 6 ) controlled shut-off valve ( 5 ) - preferably a solenoid valve - is closed in the activated state is.

8. The method according to any one of claims 5 to 7, characterized in that at least one switching point of the flow meter ( 2 ) and / or little least a switching point of the pressure measuring device ( 6 ) is determined by the change in the flow or the pressure.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that a second, on a return pipe ( 7 ) connected flow measuring device is provided and at least one switching point of the flow measuring devices with the aid of the difference between the flow and measured in the supply pipe ( 1 ) the flow measured in the return pipe ( 7 ) is determined.

10. The method according to any one of claims 5 to 9, characterized in that a second, connected to the feed pipe ( 1 ) pressure gauge is hen and at least one switching point of the pressure gauges using the difference between the pressure in the feed pipe ( 1 ) and the pressure measured in Return pipe ( 7 ) measured pressure is determined.