DE102014220145A1 - Cooling monitoring device for a transformer cooling a welding transformer - Google Patents

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DE102014220145A1
DE102014220145A1 DE102014220145.4A DE102014220145A DE102014220145A1 DE 102014220145 A1 DE102014220145 A1 DE 102014220145A1 DE 102014220145 A DE102014220145 A DE 102014220145A DE 102014220145 A1 DE102014220145 A1 DE 102014220145A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kühlüberwachungsvorrichtung (2) für eine Transformatorkühlung (4) eines Schweißtransformators (6), mit einer Überwachungseinrichtung (8) zur Überwachung zumindest eines eine Kühlwirkung der Transformatorkühlung (4) repräsentierenden Betriebsparameters der Transformatorkühlung (4) und mit einer Aktivierungseinrichtung (10) zum Aktivieren des Schweißtransformators (6), wobei die Überwachungseinrichtung (8) ausgebildet ist, auf zumindest einen erfassten, eine Kühlwirkung der Transformatorkühlung (4) repräsentierenden Betriebsparameter der Transformatorkühlung (4) hin ein Aktivierungssignal (AS) zu der Aktivierungseinrichtung (10) zu übertragen, und wobei die Aktivierungseinrichtung (10) dazu ausgebildet ist, auf Empfang des Aktivierungssignals (AS) hin den Schweißtransformator (6) zu aktivieren.The invention relates to a cooling monitoring device (2) for a transformer cooling (4) of a welding transformer (6), having a monitoring device (8) for monitoring at least one operating parameter of the transformer cooling (4) representing a cooling effect of the transformer cooling (4) and having an activation device (10 ) for activating the welding transformer (6), wherein the monitoring device (8) is adapted to at least one detected, a cooling effect of the transformer cooling (4) representing operating parameters of the transformer cooling (4) towards an activation signal (AS) to the activation device (10) and wherein the activation device (10) is designed to activate the welding transformer (6) upon receipt of the activation signal (AS).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlüberwachungsvorrichtung für eine Transformatorkühlung eines Schweißtransformators und einen Schweißtransformator mit einer derartigen Kühlüberwachungsvorrichtung. The present invention relates to a cooling monitoring device for a transformer cooling of a welding transformer and a welding transformer with such a cooling monitoring device.

Stand der Technik State of the art

Beim Schweißen, wie z.B. dem Widerstandschweißen, kann ein Schweißtransformator verwendet werden, der einen elektrischen Wechselstrom einer Energiequelle mit hoher elektrischer Spannung und niedriger Stromstärke in einen elektrischen Wechselstrom mit niedriger elektrischer Spannung und hoher Stromstärke umwandelt, wie er beim Schweißen benötigt wird. When welding, such as resistive welding, a welding transformer can be used which converts an AC electrical current of a high voltage, low current, power source into a low voltage, high current, alternating current electrical current required in welding.

Um einen ordnungsgemäßen Betrieb des Schweißtransformators während des Schweißvorganges zu gewährleisten, kann z.B. gemäß der DE 10 2007 001 0234 A1 der Schweißtransformator gekühlt werden. Hierzu kann eine Transformatorkühlung vorgesehen sein, mit der Kühlmittel dem Schweißtransformator zugeführt werden kann, um diesen zu kühlen. In order to ensure a proper operation of the welding transformer during the welding process, for example, according to the DE 10 2007 001 0234 A1 the welding transformer to be cooled. For this purpose, a transformer cooling can be provided with the coolant can be supplied to the welding transformer to cool it.

Zur Überwachung der Temperatur des Schweißtransformators während des Betriebs kann ein Temperatursensor zur Messung der Betriebstemperatur des Schweißtransformators vorgesehen sein. Jedoch kann der Schweißtransformator auch ohne Kühlung in Betrieb genommen und dann Schweißvorgänge durchgeführt werden. Hierbei kann sich der Schweißtransformator überhitzen, was die Lebensdauer des Schweißtransformators erheblich reduziert. For monitoring the temperature of the welding transformer during operation, a temperature sensor may be provided for measuring the operating temperature of the welding transformer. However, the welding transformer can be put into operation without cooling and then welding operations are performed. In this case, the welding transformer can overheat, which significantly reduces the life of the welding transformer.

Es ist daher wünschenswert, bei einem Schweißtransformator eine Überhitzung beim Betrieb auszuschließen. It is therefore desirable to preclude overheating during operation in a welding transformer.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Erfindungsgemäß werden eine Kühlüberwachungsvorrichtung für eine Transformatorkühlung eines Schweißtransformators und ein Schweißtransformator mit einer derartigen Kühlüberwachungsvorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung. According to the invention, a cooling monitoring device for a transformer cooling of a welding transformer and a welding transformer with such a cooling monitoring device having the features of the independent claims are proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.

Eine Kühlüberwachungsvorrichtung für eine Transformatorkühlung eines Schweißtransformators weist eine Überwachungseinrichtung zur Überwachung zumindest eines eine Kühlwirkung der Transformatorkühlung repräsentierenden Betriebsparameters der Transformatorkühlung und eine Aktivierungseinrichtung zum Aktivieren des Schweißtransformators auf. Die Überwachungseinrichtung ist dazu eingerichtet bzw. ausgebildet, auf zumindest einen erfassten Betriebsparameter der Transformatorkühlung hin ein Aktivierungssignal zu der Aktivierungseinrichtung zu übertragen. Die Aktivierungseinrichtung ist dazu eingerichtet bzw. ausgebildet, auf Empfang des Aktivierungssignals hin den Schweißtransformator zu aktivieren. Mit dem die Kühlwirkung repräsentierenden Betriebsparameter wird die Funktion der Transformatorkühlung erfasst, sodass der Betriebsparameter eine funktionierende oder nicht-funktionierende Transformatorkühlung anzeigt. So wird sichergestellt, dass der Schweißtransformator nur dann in Betrieb genommen werden kann, wenn eine ausreichende Kühlung des Schweißtransformators gewährleistet ist, die im Betrieb eine Überhitzung des Schweißtransformators zuverlässig verhindert. A cooling monitoring device for a transformer cooling of a welding transformer has a monitoring device for monitoring at least one operating parameter of the transformer cooling representing a cooling effect of the transformer cooling and an activating device for activating the welding transformer. The monitoring device is configured or designed to transmit an activation signal to the activation device in response to at least one detected operating parameter of the transformer cooling. The activation device is set up or designed to activate the welding transformer upon receipt of the activation signal. With the operating parameters representing the cooling effect, the function of the transformer cooling is detected so that the operating parameter indicates a functioning or non-functioning transformer cooling. This ensures that the welding transformer can only be put into operation if sufficient cooling of the welding transformer is ensured, which reliably prevents the welding transformer from overheating during operation.

Die vorliegende Erfindung eignet sich sowohl für Schweißtransformatoren in Form herkömmlicher Wechselstromtransformatoren als auch insbesondere für Mittelfrequenztransformatoren. Bei Mittelfrequenztransformatoren handelt es sich um Transformatoren, die für Frequenzen im Bereich von einigen 100 Hz bis zu einigen kHz (die sogenannte Mittelfrequenz) ausgelegt sind. Mittelfrequenztransformatoren unterscheiden sich von normalen Netztransformatoren, die mit der in Europa üblichen Netzfrequenz von 50 Hz betrieben werden, typischerweise durch einen kleineren Eisenkern. The present invention is suitable both for welding transformers in the form of conventional AC transformers and in particular for medium-frequency transformers. Medium frequency transformers are transformers designed for frequencies in the range of a few hundred Hz to a few kHz (the so-called medium frequency). Medium-frequency transformers differ from standard mains transformers, which operate at the standard 50 Hz mains frequency in Europe, typically with a smaller iron core.

Mittelfrequenztransformatoren sind insbesondere als Schweißtransformatoren für Punktschweißzangen vorteilhaft, weil dadurch dicke unflexible Stromzuführungen (erforderlich sind einige tausend Ampere) vermieden und die Zangen (z.B. an Roboterarmen in der Automobilfertigung) damit leicht und beweglich gehalten werden können. Medium frequency transformers are particularly advantageous as welding transformers for spot welding guns because it avoids the need for thick inflexible power supplies (several thousands of amperes are required) and thus makes it easy and portable to hold the guns (e.g., automotive robotic arms).

Gemäß einer Ausführungsform ist die Kühlüberwachungsvorrichtung dazu ausgebildet, auf das Aktivierungssignal mit einem Pegel logisch Eins hin den Schweißtransformator zu aktivieren und auf das Aktivierungssignal mit einem Pegel logisch Null hin den Schweißtransformator zu deaktivieren. According to one embodiment, the cooling monitoring device is designed to activate the welding transformer in response to the activation signal having a logic one level and to deactivate the welding transformer in response to the activation signal having a logic zero level.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Überwachungseinrichtung einen Durchflusssensor zur Messung eines Kühlmitteldurchflusses durch einen kühlmittelführenden Leitungsabschnitt der Transformatorkühlung als Betriebsparameter auf, und die Kühlüberwachungsvorrichtung ist dazu ausgebildet, auf ein erfasstes Überschreiten einer Mindestdurchflussmenge für die Kühlmittelmenge hin das Aktivierungssignal zu der Aktivierungseinrichtung zu übertragen. Somit wird durch Messung des Durchflusses an Kühlmittel die tatsächlich dem Schweißtransformator zugeführte Kühlmittelmenge erfasst und mit einer Mindestdurchflussmenge verglichen, die für eine zuverlässige Kühlung des Schweißtransformators während des Betriebs erforderlich ist. According to a further embodiment, the monitoring device has a flow sensor for measuring a coolant flow through a coolant-carrying line section of the transformer cooling as an operating parameter, and the cooling monitoring device is configured to transmit the activation signal to the activation device in response to a detected exceeding of a minimum flow rate for the coolant quantity. Thus, by measuring the flow rate of coolant, the amount of coolant actually supplied to the welding transformer is detected and detected by a Minimum flow rate required for reliable cooling of the welding transformer during operation.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Transformatorkühlung einen Aktor zur Förderung von Kühlmittel zum Schweißtransformator auf, und die Überwachungseinrichtung ist dazu ausgebildet, auf einen erfassten Betrieb des Aktors hin das Aktivierungssignal zu der Aktivierungseinrichtung zu übertragen. Somit wird erfasst, ob der Aktor, z.B. eine Kühlmittelpumpe, sich tatsächlich im Betrieb befindet und Kühlmittel zu dem Schweißtransformator fördert. According to a further embodiment, the transformer cooling system has an actuator for conveying coolant to the welding transformer, and the monitoring device is designed to transmit the activation signal to the activation device in response to a detected operation of the actuator. Thus, it is detected whether the actuator, e.g. a coolant pump that is actually operating and delivering coolant to the welding transformer.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Überwachungseinrichtung einen Füllstandssensor zur Überwachung eines Kühlmittelfüllstandes in der Transformatorkühlung als Betriebsparameter auf, und die Überwachungseinrichtung ist dazu ausgebildet, auf ein erfasstes Überschreiten einer Mindestbetriebsmenge für die Kühlmittelmenge hin das Aktivierungssignal zu der Aktivierungseinrichtung zu übertragen. Somit wird durch Erfassen der Kühlmittelmenge und dem Vergleich mit einer Mindestbetriebsmenge sichergestellt, dass ein Betrieb des Schweißtransformators nur dann möglich ist, wenn die Transformatorkühlung ausreichend Kühlmittel aufweist, um während des Betriebs des Schweißtransformators zuverlässig zu kühlen. According to a further embodiment, the monitoring device has a filling level sensor for monitoring a coolant level in the transformer cooling as operating parameter, and the monitoring device is designed to transmit the activation signal to the activating device in response to a detected exceeding of a minimum operating quantity for the coolant quantity. Thus, by sensing the amount of coolant and comparing it to a minimum amount of operation, it is ensured that operation of the welding transformer is only possible when the transformer cooling has sufficient coolant to reliably cool during operation of the welding transformer.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Überwachungseinrichtung einen Kühlmittel-Temperatursensor zum Messen einer Kühlmittel-Temperatur des Kühlmittels als Betriebsparameter auf, und die Überwachungseinrichtung ist dazu ausgebildet, auf ein erfasstes Unterschreiten einer Temperaturobergrenze hin das Aktivierungssignal zu der Aktivierungseinrichtung zu übertragen. Somit wird durch Messen der Kühlmittel-Temperatur und dem Vergleich mit einer Temperaturobergrenze sichergestellt, dass ein Betrieb des Schweißtransformators nur dann möglich ist, wenn das Kühlmittel eine Kühlmittel-Temperatur aufweist, die z.B. unterhalb einer Maximaltemperatur des Schweißtransformators liegt, so dass eine Kühlung des Schweißtransformator mit dem Kühlmittel möglich ist. According to a further embodiment, the monitoring device has a coolant temperature sensor for measuring a coolant temperature of the coolant as an operating parameter, and the monitoring device is configured to transmit the activation signal to the activation device upon a detected undershooting of an upper temperature limit. Thus, by measuring the coolant temperature and comparing it to a temperature upper limit, it is ensured that operation of the welding transformer is possible only when the coolant has a coolant temperature, e.g. is below a maximum temperature of the welding transformer, so that a cooling of the welding transformer with the coolant is possible.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Überwachungseinrichtung zusätzlich einen Transformator-Temperatursensor zum Messen einer Betriebs-Temperatur des Schweißtransformators auf, und die Überwachungseinrichtung ist dazu ausgebildet, auf ein erfasstes Unterschreiten einer Temperaturobergrenze hin das Aktivierungssignal zu der Aktivierungseinrichtung zu übertragen. Somit wird durch Messen der Betriebs-Temperatur und dem Vergleich mit einer Temperaturobergrenze sichergestellt, dass ein Betrieb des Schweißtransformators nur dann möglich ist, wenn die Betriebs-Temperatur unterhalb einer Temperatur liegt, die Schädigungen des Schweißtransformator nach sich ziehen würde. According to a further embodiment, the monitoring device additionally has a transformer temperature sensor for measuring an operating temperature of the welding transformer, and the monitoring device is designed to transmit the activation signal to the activating device upon a detected undershooting of an upper temperature limit. Thus, by measuring the operating temperature and comparing with an upper temperature limit, it is ensured that operation of the welding transformer is only possible when the operating temperature is below a temperature that would cause damage to the welding transformer.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Kühlüberwachungsvorrichtung eine UND-Schaltung auf, die als Ausgangssignal das Aktivierungssignal bereitstellt und der als Eingangssignale zumindest zwei erfasste Betriebsparameter, insbesondere mit einem Pegel logisch Eins oder logisch Null zuführbar sind. Somit ist ein Betrieb des Schweißtransformators nur dann möglich, wenn alle für eine ausreichende Kühlung des Schweißtransformators erforderlichen Bedingungen erfüllt sind, z.B. für alle ausgewählten Betriebsparameter Signale mit einem Pegel logisch Eins vorliegen. According to a further embodiment, the cooling monitoring device has an AND circuit which provides the activation signal as an output signal and to which at least two detected operating parameters, in particular having a logic one or logic zero level, can be fed as input signals. Thus, operation of the welding transformer is possible only when all the conditions necessary for sufficient cooling of the welding transformer are met, e.g. for all selected operating parameters, signals with a logic one level are present.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Kühlüberwachungsvorrichtung dazu ausgebildet, vor Inbetriebnahme des Schweißtransformators zumindest einen Betriebsparameter der Transformatorkühlung zu prüfen. Durch die Prüfung des zumindest einen Betriebsparameters der Transformatorkühlung vor einer Inbetriebnahme wird sichergestellt, dass ein Betrieb ohne ausreichende Kühlung gar nicht erst möglich ist. Somit wird in einem internen Prüfschritt zuerst die Funktionsfähigkeit der Transformatorkühlung getestet. Erst wenn der interne Prüfschritt erfolgreich abgeschlossen wurde, d.h. die Transformatorkühlung funktionsfähig ist, wird in einem weiteren Schritt der Schweißtransformator in Betrieb genommen. According to a further embodiment, the cooling monitoring device is designed to check at least one operating parameter of the transformer cooling before starting up the welding transformer. Checking the at least one operating parameter of the transformer cooling before commissioning ensures that operation without adequate cooling is not possible at all. Thus, in an internal test step, first the functionality of the transformer cooling is tested. Only when the internal test step has been successfully completed, i. the transformer cooling is functional, the welding transformer is put into operation in a further step.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung. Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawing.

Figurenbeschreibung figure description

1 zeigt einen Schweißtransformator mit einer Kühlüberwachungsvorrichtung in schematischer Darstellung. 1 shows a welding transformer with a cooling monitoring device in a schematic representation.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnung Detailed description of the drawing

Die 1 zeigt einen Schweißtransformator 6, der als Mittelfrequenztransformator oder Wechselstromtransformator für eine Anwendung beim Widerstandschweißen ausgebildet ist. The 1 shows a welding transformer 6 used as medium frequency transformer or AC transformer is designed for use in resistance welding.

Der Schweißtransformator 6 wandelt einen elektrischen Wechselstrom mit hoher elektrischer Eingangsspannung Uin und niedriger Stromstärke Iin in einen elektrischen Wechselstrom mit niedriger elektrischer Spannung Uout und hoher Stromstärke Iout um. Dieser wird üblicherweise gleichgerichtet und dann zum Schweißen verwendet. The welding transformer 6 Converts an electrical alternating current with high input voltage Uin and low current Iin into an alternating current with low electrical voltage Uout and high current Iout. This is usually rectified and then used for welding.

Zur Kühlung des Schweißtransformators 6 ist eine Transformatorkühlung 4 vorgesehen. Die Transformatorkühlung 4 weist einen Kühlmittelkreislauf auf, in dem ein flüssiges Kühlmittel mittels eines Aktors 12, im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine motorisch betriebene Umwälzpumpe, im Betrieb des Schweißtransformators 6 umgewälzt werden kann, um so den Schweißtransformator 6 zu kühlen. Zur Abkühlung des umgewälzten Kühlmittels kann die Transformatorkühlung 4 einen Wärmetauscher (nicht dargestellt) aufweisen. For cooling the welding transformer 6 is a transformer cooling 4 intended. The transformer cooling 4 has a coolant circuit in which a liquid coolant by means of an actuator 12 , In the present embodiment, a motor-driven circulating pump, during operation of the welding transformer 6 can be circulated to the welding transformer 6 to cool. To cool the circulated coolant, the transformer cooling 4 a heat exchanger (not shown).

Zur Überwachung der Funktion der Transformatorkühlung 4 des Schweißtransformators 6 ist eine Kühlüberwachungsvorrichtung 2 vorgesehen. Die Kühlüberwachungsvorrichtung 2 weist eine Überwachungseinrichtung 8 zur Überwachung von Betriebsparametern der Transformatorkühlung 4 und eine Aktivierungseinrichtung 10 zum Aktivieren des Schweißtransformators 6 auf. To monitor the function of the transformer cooling 4 of the welding transformer 6 is a cooling monitoring device 2 intended. The cooling monitoring device 2 has a monitoring device 8th for monitoring operating parameters of transformer cooling 4 and an activation device 10 to activate the welding transformer 6 on.

Die Überwachungseinrichtung 8 weist im vorliegenden Ausführungsbespiel einen Durchflusssensor 14 zur Messung eines Kühlmitteldurchflusses durch einen kühlmittelführenden Leitungsabschnitts der Transformatorkühlung 4 als eine Kühlwirkung der Transformatorkühlung repräsentierenden Betriebsparameter der Transformatorkühlung, und bevorzugterweise auch einen Füllstandssensor 16 zur Überwachung eines Kühlmittelfüllstandes in der Transformatorkühlung 4 und einen Kühlmittel-Temperatursensor 18 zum Messen einer Kühlmittel-Temperatur des Kühlmittels jeweils als einen eine Kühlwirkung der Transformatorkühlung repräsentierenden Betriebsparameter der Transformatorkühlung sowie einen Transformator-Temperatursensor 20 zum Messen einer Betriebs-Temperatur des Schweißtransformators 6 auf. Ferner ist die Überwachungseinrichtung 8 bevorzugterweise zur Betriebsüberwachung des Aktors 12 ausgebildet, d.h. ob der Aktor 12 sich in Betrieb befindet und Kühlmittel umwälzt. Das Ergebnis dieser Überwachung stellt einen weiteren eine Kühlwirkung der Transformatorkühlung repräsentierenden Betriebsparameter der Transformatorkühlung dar. The monitoring device 8th has in the present exemplary embodiment a flow sensor 14 for measuring a coolant flow through a coolant-carrying line section of the transformer cooling 4 as a cooling effect of the transformer cooling operating parameters of the transformer cooling, and preferably also a level sensor 16 for monitoring a coolant level in the transformer cooling 4 and a coolant temperature sensor 18 for measuring a coolant temperature of the coolant in each case as an operating parameter of the transformer cooling representing a cooling effect of the transformer cooling as well as a transformer temperature sensor 20 for measuring an operating temperature of the welding transformer 6 on. Furthermore, the monitoring device 8th preferably for monitoring the operation of the actuator 12 trained, ie whether the actuator 12 is in operation and circulates coolant. The result of this monitoring represents a further cooling cooling effect of the transformer cooling operating parameters of the transformer cooling.

Dabei wird unter einem Durchflusssensor 14 ein Sensor verstanden, der den Durchfluss des Kühlmittels durch einen Rohrabschnitt der Transformatorkühlung 4 misst. Die Messung des Durchflusses kann auf einem akustischen, einem gyroskopischen, einem magnetischinduktiven, einem mechanisch-volumetrischen, einem optischen, einem thermischen oder einem Wirkdruck-/Stauverfahren beruhen. Unter einem Füllstandssensor 16 hingegen wird ein Sensor verstanden, mit der einen Füllstand des Kühlmittels, z.B. in einem Vorratsbehälter, misst. Die Messung des Füllstandes kann mechanisch, mittels Leitfähigkeitsmessungen, mittels kapazitiver Messungen, mittels optischer Messungen oder mittels elektromagnetischer Wellen, wie Mikro- oder Radarwellen, erfolgen. Der Kühlmittel-Temperatursensor 18 ist mit einem kühlmittelführenden Leitungsabschnitt der Transformatorkühlung und der Transformator-Temperatursensor 20 ist mit dem Schweißtransformator 6 thermisch gekoppelt. It is under a flow sensor 14 a sensor understood that the flow of the coolant through a pipe section of the transformer cooling 4 measures. The measurement of the flow can be based on an acoustic, a gyroscopic, a magnetic-inductive, a mechanical-volumetric, an optical, a thermal or a differential pressure / accumulation method. Below a level sensor 16 By contrast, a sensor is understood with which a level of the coolant, for example in a reservoir, measures. The measurement of the filling level can be carried out mechanically, by means of conductivity measurements, by means of capacitive measurements, by means of optical measurements or by means of electromagnetic waves, such as micro waves or radar waves. The coolant temperature sensor 18 is with a coolant-carrying line section of the transformer cooling and the transformer temperature sensor 20 is with the welding transformer 6 thermally coupled.

Des Weiteren weist die Überwachungseinrichtung 8 eine Auswerteeinheit 22 auf. Die Auswerteeinheit 22 weist eine erste Vergleichseinheit 24a auf, die dazu ausgebildet ist, den Messwert des Durchflusssensors 14 als einen eine Kühlwirkung der Transformatorkühlung repräsentierenden Betriebsparameter der Transformatorkühlung mit einer Mindestdurchflussmenge für die Kühlmittelmenge zu vergleichen. Wenn der Messwert die Mindestdurchflussmenge überschreitet, also ausreichend Kühlmittel umgewälzt wird, stellt die erste Vergleichseinheit 24a ein Signal logisch Eins bereit. Furthermore, the monitoring device 8th an evaluation unit 22 on. The evaluation unit 22 has a first comparison unit 24a which is adapted to the measured value of the flow sensor 14 as a comparison of a cooling effect of the transformer cooling operating parameters of the transformer cooling with a minimum flow rate for the amount of coolant to compare. If the measured value exceeds the minimum flow rate, ie if sufficient coolant is circulated, the first comparison unit provides 24a a signal logical one ready.

Eine zweite Vergleichseinheit 24b der Auswerteeinheit 22 ist dazu ausgebildet, den Messwert des Füllstandssensors 16 als einen eine Kühlwirkung der Transformatorkühlung repräsentierenden Betriebsparameter der Transformatorkühlung mit einer Mindestbetriebsmenge für die Kühlmittelmenge zu vergleichen. Wenn der Messwert die Mindestbetriebsmenge überschreitet, also ausreichend Kühlmittel vorhanden ist, stellt die zweite Vergleichseinheit 24b ein Signal logisch Eins bereit. A second comparison unit 24b the evaluation unit 22 is adapted to the reading of the level sensor 16 to compare as an operating parameter of the transformer cooling representing a cooling effect of the transformer cooling with a minimum operating quantity for the coolant quantity. If the measured value exceeds the minimum operating quantity, ie if sufficient coolant is present, the second comparison unit provides 24b a signal logical one ready.

Eine dritte Vergleichseinheit 24c der Auswerteeinheit 22 ist dazu ausgebildet, den Messwert des Kühlmittel-Temperatursensors 18 als einen eine Kühlwirkung der Transformatorkühlung repräsentierenden Betriebsparameter der Transformatorkühlung mit einer Temperaturobergrenze für das Kühlmittel zu vergleichen. Wenn der Messwert die Temperaturobergrenze unterschreitet, also das Kühlmittel kälter als die Temperaturobergrenze ist, stellt die dritte Vergleichseinheit 24c ein Signal logisch Eins bereit. A third comparison unit 24c the evaluation unit 22 is adapted to the measured value of the coolant temperature sensor 18 to compare as an operating parameter of the transformer cooling representing a cooling effect of the transformer cooling with a temperature upper limit for the coolant. If the measured value falls below the upper temperature limit, that is, the coolant is colder than the upper temperature limit, the third comparison unit provides 24c a signal logical one ready.

Eine vierte Vergleichseinheit 24d der Auswerteeinheit 22 ist dazu ausgebildet, den Messwert des Transformator-Temperatursensor 20 mit einer Temperaturobergrenze für die Betriebstemperatur des Schweißtransformators 6 zu vergleichen. Wenn der Messwert die Temperaturobergrenze unterschreitet, also die Betriebstemperatur kleiner als die Temperaturobergrenze ist, stellt die vierte Vergleichseinheit 24d ein Signal logisch Eins bereit. A fourth comparison unit 24d the evaluation unit 22 is adapted to the measured value of the transformer temperature sensor 20 with a temperature upper limit for the operating temperature of the welding transformer 6 to compare. If the measured value falls below the upper temperature limit, the operating temperature is lower than is the upper limit of temperature, represents the fourth comparison unit 24d a signal logical one ready.

Ferner stellt der Aktor 12 als einen eine Kühlwirkung der Transformatorkühlung repräsentierenden Betriebsparameter der Transformatorkühlung 4 ein Signal logisch Eins bereit, wenn er im Betrieb ist. Furthermore, the actuator provides 12 as an operating parameter of the transformer cooling representing a cooling effect of the transformer cooling 4 a signal logical one ready when it is in operation.

Des Weiteren weist die Auswerteeinheit 22 eine UND-Schaltung 26 auf, der die oben genannten logischen Signale zugeführt werden. Wenn alle Signale logisch Eins sind, stellt die UND-Schaltung 26 der Auswerteeinheit ein Aktivierungssignal AS bereit. Somit ist eine fehlerhafte Bereitstellung des Aktivierungssignals AS aufgrund einer Unterbrechung der Signalübertragung eines der logischen Signale ausgeschlossen. Furthermore, the evaluation unit 22 an AND circuit 26 on which the above-mentioned logic signals are supplied. When all signals are logically one, the AND circuit will turn off 26 the evaluation unit an activation signal AS ready. Thus, an erroneous provision of the activation signal AS due to an interruption of the signal transmission of one of the logical signals is excluded.

Das Aktivierungssignal AS wird der Aktivierungseinrichtung 10 zugeführt. Die Aktivierungseinrichtung 10 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen ansteuerbaren Halbleiterschalter, wie z.B. einen MOSFET oder Thyristor auf, der im geöffneten, nicht-angesteuerten Zustand die Stromzufuhr mit dem Eingangsstrom Iin unterbricht. Alternativ kann die Aktivierungseinrichtung 10 auch dazu ausgebildet sein, im nicht-angesteuerten Zustand den Ausgangsstrom Iout zu unterbrechen. Der ansteuerbare Halbleiterschalter ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel selbstöffnend bzw. -sperrend ausgebildet, d.h. bei nicht vorhandenem Aktivierungssignal AS verharrt der ansteuerbare Halbleiterschalter im geöffneten Zustand. Somit ist eine fehlerhafte Freigabe, d.h. Aktivierung des Schweißtransformators 6, aufgrund einer Unterbrechung der Signalübertragung des Aktivierungssignals AS ausgebschlossen. Mit anderen Worten, die Aktivierungseinrichtung 10 und damit die Kühlüberwachungsvorrichtung 2 ist nach dem Ruhestromprinzip arbeitend ausgebildet. The activation signal AS becomes the activation device 10 fed. The activation device 10 has in the present embodiment, a controllable semiconductor switch, such as a MOSFET or thyristor, which interrupts the power supply to the input current Iin in the open, non-driven state. Alternatively, the activation device 10 also be designed to interrupt the output current Iout in the non-activated state. In the present exemplary embodiment, the triggerable semiconductor switch is self-opening or blocking, ie when the activation signal AS is absent, the triggerable semiconductor switch remains in the open state. Thus, a faulty release, ie activation of the welding transformer 6 , opened due to an interruption of the signal transmission of the activation signal AS. In other words, the activation device 10 and thus the cooling monitoring device 2 is designed to operate on the quiescent current principle.

Bei einer Inbetriebnahme des Schweißtransformators 6 wird in einem internen Prüfschritt zuerst die Funktionsfähigkeit der Transformatorkühlung 4 geprüft. Hierzu wird der Aktor 12 in Betrieb genommen und geprüft, ob der Aktor 12 in Betrieb ist, ob die Mindestdurchflussmenge an Kühlmittel gefördert wird, ob die Mindestbetriebsmenge an Kühlmittelmenge vorhanden ist, und ob die Kühlmittel-Temperatur und die Betriebs-Temperatur unterhalb von Temperaturobergrenzen sind. Wenn diese Bedingungen alle erfüllt sind, wird in einem weiteren Schritt das Aktivierungssignal AS bereitgestellt, das die Aktivierungseinrichtung 10 aktiviert, d.h. zum Schließen des ansteuerbaren Halbleiterschalters führt. Erst dann fließt der Eingangsstrom Iin in den Schweißstransformator 6. When commissioning the welding transformer 6 In an internal test step, first the functional capability of the transformer cooling system is determined 4 checked. For this purpose, the actuator 12 put into operation and checked if the actuator 12 in operation, whether the minimum flow rate of coolant is promoted, whether the minimum amount of coolant is present, and whether the coolant temperature and the operating temperature are below upper temperature limits. If all of these conditions are met, the activation signal AS, which is the activation device, is provided in a further step 10 activated, ie leads to the closing of the controllable semiconductor switch. Only then does the input current Iin flow into the welding transformer 6 ,

Somit ist eine Inbetriebnahme des Schweißtransformators 6 nur bei funktionierender Transformatorkühlung 4 möglich. Thus, a commissioning of the welding transformer 6 only with functioning transformer cooling 4 possible.

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  • DE 1020070010234 A1 [0003] DE 1020070010234 A1 [0003]

Claims (10)

Kühlüberwachungsvorrichtung (2) für eine Transformatorkühlung (4) eines insbesondere als Wechselstrom- oder Mittelfrequenztransformator ausgebildeten Schweißtransformators (6), mit einer Überwachungseinrichtung (8) zur Überwachung zumindest eines eine Kühlwirkung der Transformatorkühlung (4) repräsentierenden Betriebsparameters der Transformatorkühlung (4) und mit einer Aktivierungseinrichtung (10) zum Aktivieren des Schweißtransformators (6), wobei die Überwachungseinrichtung (8) dazu ausgebildet ist, auf zumindest einen erfassten, eine Kühlwirkung der Transformatorkühlung repräsentierenden Betriebsparameter der Transformatorkühlung hin ein Aktivierungssignal (AS) zu der Aktivierungseinrichtung (10) zu übertragen, und wobei die Aktivierungseinrichtung (10) dazu ausgebildet ist, auf Empfang des Aktivierungssignals (AS) hin den Schweißtransformator (6) zu aktivieren. Cooling monitoring device ( 2 ) for a transformer cooling ( 4 ) of a particular designed as AC or medium frequency transformer welding transformer ( 6 ), with a monitoring device ( 8th ) for monitoring at least one cooling effect of the transformer cooling ( 4 ) representing operating parameter of the transformer cooling ( 4 ) and with an activation device ( 10 ) for activating the welding transformer ( 6 ), the monitoring device ( 8th ) is adapted, on at least one detected, a cooling effect of the transformer cooling operating parameters of the transformer cooling towards an activation signal (AS) to the activation device ( 10 ), and wherein the activation device ( 10 ) is designed, upon receipt of the activation signal (AS) towards the welding transformer ( 6 ) to activate. Kühlüberwachungsvorrichtung (2) nach Anspruch 1, wobei die Überwachungseinrichtung (8) einen Durchflusssensor (14) zur Messung eines Kühlmitteldurchflusses durch einen kühlmittelführenden Leitungsabschnitts der Transformatorkühlung (4) als eine Kühlwirkung der Transformatorkühlung (4) repräsentierenden Betriebsparameter aufweist, und die Kühlüberwachungsvorrichtung (2) dazu ausgebildet ist, auf ein erfasstes Überschreiten einer Mindestdurchflussmenge für die Kühlmittelmenge hin das Aktivierungssignal (AS) zu der Aktivierungseinrichtung (10) zu übertragen. Cooling monitoring device ( 2 ) according to claim 1, wherein the monitoring device ( 8th ) a flow sensor ( 14 ) for measuring a coolant flow through a coolant-carrying line section of the transformer cooling ( 4 ) as a cooling effect of the transformer cooling ( 4 ) and the cooling monitoring device ( 2 ) is adapted, in response to a detected exceeding a minimum flow rate for the amount of coolant, the activation signal (AS) to the activation device ( 10 ) transferred to. Kühlüberwachungsvorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Transformatorkühlung (4) einen Aktor (12) zur Förderung von Kühlmittel zum Schweißtransformator (6) aufweist, und die Überwachungseinrichtung (8) dazu ausgebildet ist, auf einen erfassten Betrieb des Aktors (12) hin als eine Kühlwirkung der Transformatorkühlung repräsentierenden Betriebsparameter das Aktivierungssignal (AS) zu der Aktivierungseinrichtung (10) zu übertragen. Cooling monitoring device ( 2 ) according to claim 1 or 2, wherein the transformer cooling ( 4 ) an actor ( 12 ) for conveying coolant to the welding transformer ( 6 ), and the monitoring device ( 8th ) is adapted to a detected operation of the actuator ( 12 ) as the cooling effect of the transformer cooling operating parameters representing the activation signal (AS) to the activation device ( 10 ) transferred to. Kühlüberwachungsvorrichtung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Überwachungseinrichtung (8) einen Füllstandssensor (16) zur Überwachung eines Kühlmittelfüllstandes in der Transformatorkühlung (4) als eine Kühlwirkung der Transformatorkühlung repräsentierenden Betriebsparameter aufweist, und die Überwachungseinrichtung (8) dazu ausgebildet ist, auf ein erfasstes Überschreiten einer Mindestbetriebsmenge für die Kühlmittelmenge hin das Aktivierungssignal (AS) zu der Aktivierungseinrichtung (10) zu übertragen. Cooling monitoring device ( 2 ) according to one of the preceding claims, wherein the monitoring device ( 8th ) a level sensor ( 16 ) for monitoring a coolant level in the transformer cooling ( 4 ) has operating parameters representing a cooling effect of the transformer cooling, and the monitoring device ( 8th ) is designed, in response to a detected exceeding of a minimum operating quantity for the coolant quantity, the activation signal (AS) to the activation device ( 10 ) transferred to. Kühlüberwachungsvorrichtung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Überwachungseinrichtung (8) einen Kühlmittel-Temperatursensor (18) zum Messen einer Kühlmittel-Temperatur des Kühlmittels als eine Kühlwirkung der Transformatorkühlung repräsentierenden Betriebsparameter aufweist, und wobei die Überwachungseinrichtung (8) dazu ausgebildet ist, auf ein erfasstes Unterschreiten einer Temperaturobergrenze hin das Aktivierungssignal (AS) zu der Aktivierungseinrichtung (10) zu übertragen. Cooling monitoring device ( 2 ) according to one of the preceding claims, wherein the monitoring device ( 8th ) a coolant temperature sensor ( 18 ) for measuring a coolant temperature of the coolant as a cooling effect of the transformer cooling representing operating parameters, and wherein the monitoring device ( 8th ) is adapted to a detected undershooting of an upper temperature limit towards the activation signal (AS) to the activation device ( 10 ) transferred to. Kühlüberwachungsvorrichtung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Überwachungseinrichtung (8) zusätzlich einen Transformator-Temperatursensor (20) zum Messen einer Temperatur des Schweißtransformators (6) aufweist, und wobei die Überwachungseinrichtung (8) dazu ausgebildet ist, auf ein erfasstes Unterschreiten einer Temperaturobergrenze hin das Aktivierungssignal (AS) zu der Aktivierungseinrichtung (10) zu übertragen. Cooling monitoring device ( 2 ) according to one of the preceding claims, wherein the monitoring device ( 8th ) additionally a transformer temperature sensor ( 20 ) for measuring a temperature of the welding transformer ( 6 ), and wherein the monitoring device ( 8th ) is adapted to a detected undershooting of an upper temperature limit towards the activation signal (AS) to the activation device ( 10 ) transferred to. Kühlüberwachungsvorrichtung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kühlüberwachungsvorrichtung (2) dazu ausgebildet ist, auf das Aktivierungssignal (AS) mit einem Pegel logisch Eins hin den Schweißtransformator (6) zu aktivieren und auf das Aktivierungssignal (AS) mit einem Pegel logisch Null hin den Schweißtransformator (6) zu deaktivieren. Cooling monitoring device ( 2 ) according to one of the preceding claims, wherein the cooling monitoring device ( 2 ) is adapted to the activation signal (AS) with a logic one level towards the welding transformer ( 6 ) and to the activation signal (AS) with a logic zero level towards the welding transformer ( 6 ). Kühlüberwachungsvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kühlüberwachungsvorrichtung (2) eine UND-Schaltung (26) aufweist, die als Ausgangssignal das Aktivierungssignal (AS) bereitstellt und der als Eingangssignale zumindest zwei erfasste Betriebsparameter mit einem Pegel logisch Eins oder logisch Null zuführbar sind. Cooling monitoring device ( 2 ) according to one of the preceding claims, wherein the cooling monitoring device ( 2 ) an AND circuit ( 26 ), which provides the activation signal (AS) as an output signal and to which at least two detected operating parameters having a logic one or logic zero level can be supplied as input signals. Kühlüberwachungsvorrichtung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kühlüberwachungsvorrichtung (2) dazu ausgebildet ist, vor Inbetriebnahme des Schweißtransformators (6) den zumindest einen Betriebsparameter der Transformatorkühlung (4) zu prüfen. Cooling monitoring device ( 2 ) according to one of the preceding claims, wherein the cooling monitoring device ( 2 ) is designed before starting the welding transformer ( 6 ) the at least one operating parameter of the transformer cooling ( 4 ) to consider. Schweißtransformator (6), mit einer Transformatorkühlung (4), die Kühlmittel dem Schweißtransformator (6) zuführt, und mit einer Kühlüberwachungsvorrichtung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche. Welding transformer ( 6 ), with a transformer cooling ( 4 ), the coolant the welding transformer ( 6 ), and with a cooling monitoring device ( 2 ) according to any one of the preceding claims.
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