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Verfahren und Einrichtungen zum elektrischen Widerstandsschweißen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie Einrichtungen zum elektrischen
Widerstandsschweißen, insbesondere von Kettengliedern, wobei die Strahlung, die
von der erhitzten Schweißzone oder im Ausschnitt derselben ausgesendet wird, laufend
gemessen wird und die daraus gewonnene Größe zur Steuerung des Schweißstromes benutzt
wird.
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Es ist seit langem bekannt, daß die Schweißtemperatur, wenn man eine
möglichst gute Schweißung erhalten will, während des gesamten Schweißvorganges genau
gesteuert werden muß. Jedoch hat es sich, besonders bei der Bearbeitung von bestimmten
Arten von Werkstücken, als sehr schwierig erwiesen, praktisch brauchbare Verfahren
und Einrichtungen zu entwickeln, um die Schweißtemperatur derart während des gesamten
Schweißvorganges zu steuern. Nach Versuchen, zur Steuerung des Temperaturverlaufes
in der Schweißzone die Wärmestrahlung aus der Schweißzone zu benutzen, hat die Praxis
gezeigt, daß solche Anordnungen im Hinblick auf den beabsichtigten Zweck oft unwirksam
sind, weil die Temperatur in der Schweißzone nicht immer in funktionaler Abhängigkeit
von dem Schweißstrom verläuft, mit dem die Arbeit ausgeführt wird.
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Die Versuche, die Schweißtemperatur in eine Abhängigkeit von dem verwendeten
elektrischen Strom zu bringen, haben keine guten Ergebnisse gebracht, weil kleine
Dimensionsabweichungen und sogar auch die unvermeidbaren Verschiedenheiten in der
Zusammensetzung des Werkstückes Einflüsse auf die Temperatur in der Schweißzone
ergeben, und zwar auch bei genau gesteuerten Schweißströmen. Insbesondere beim Widerstandsschweißen
hat die Art des elektrischen Kontaktes zwischen den zu vereinigenden Flächen einen
wesentlichen Einfluß auf das Ausmaß der Temperaturerhöhung, wenn die Erhitzung beginnt.
Da sogar Werkstücke mit einander entsprechenden Abmessungen an den Schweißflächen
kaum eine gleichartige Flachheit haben, sind Temperaturabweichungen üblich. Um hochwertige
Schweißungen und eine gute Gleichmäßigkeit unter den guten Schweißungen zu erhalten,
ist es erforderlich, daß nicht nur eine bestimmte Endtemperatur angestrebt wird,
sondern auch, daß der Temperaturanstieg während des Schweißvorganges gesteuert wird.
Kurzum, es muß dafür gesorgt werden, daß sich die Temperatur entsprechend einem
vorbestimmten Temperaturverlauf über der Zeit ändert.
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Es sind bereits Einrichtungen zum Messen der Temperatur in der Schweißzone
oder in einem Ausschnitt derselben mit Hilfe eines optischen Systems bekannt, und
ferner ist bekannt, die Messung der Temperatur in Abhängigkeit von infrarotempfindlichen
elektrischen Zellen sowie die Ausnutzung des ermittelten Meßwertes zur Steuerung
des Schweißstromes über zwei entgegengesetzt parallel geschaltete gesteuerte Entlastungsgefäße
vorzunehmen. Bei dieser bekannten Einrichtung wird jedoch lediglich nach Erreichen
einer Höchsttemperatur der Schweißstrom abgeschaltet.
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Außerdem sind auch schon bei derartigen bekannten Einrichtungen Brückenschaltungen
verwendet worden, um beispielsweise Netzspannungsänderungen auszugleichen. Schließlich
haben auch bereits zusätzliche Regler zur Einstellung oder Anpassung an verschiedene
Werkstücke Verwendung gefunden.
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Mit dem Schweißverfahren und den Einrichtungen nach der Erfindung
soll nun erreicht werden, daß während des gesamten Schweißvorganges ein optimaler
Temperaturverlauf vorgesehen ist, der empirisch ermittelt wurde, um an bestimmten
Werkstücken möglichst gute Schweißungen zu erzielen, und daß eine Steuereinrichtung
für den Schweißstrom in genauer Abhängigkeit von den tatsächlichen Temperaturverhältnissen
in der Schweißzone arbeitet, um den vorgegebenen Temperaturverlauf einzuregeln.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, die bekannten Einrichtungen
in dem soeben geschilderten Sinne erheblich zu verbessern, wird erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß zur Durchführung eines vorgegebenen Erwärmungsprogramms für
die Schweißzone
ein Vorgabestrom erzeugt wird, der sich zeitlich
gemäß dem vorgegebenen Programm in übereinstimmung mit der gewünschten Temperaturänderung
in der Schweißzone ändert, und daß der Vorgabestrom ständig verglichen wird mit
einem Strom, der von der gemessenen Strahlung abhängig ist, und daß der aus beiden
Strömen entstehende Differenzstrom ständig die Größe des Schweißstromes derart regelt,
daß die Temperatur des Werkstücks laufend an die Vorgabetemperatur angeglichen wird.
Dieses Verfahren bringt den Vorteil mit sich, daß eine größere Sicherheit in bezug
auf gleichmäßige Güte der Schweißung bei Serienfertigung erreicht werden kann.
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Eine vorteilhafte Einrichtung zur Durchführung des oben erläuterten
erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch ein Steueraggregat zur Durchführung
eines Steuerprogramms, das dem gewünschten zeitlichen Änderungsverlauf der Temperatur
in der Schweißzone oder einem Ausschnitt derselben entspricht und seine Steuergröße
auf einen Vergleichsstromkreis überträgt, ferner durch eine an sich bekannte Meßvorrichtung,
die auf die von der Schweißstelle oder einem Ausschnitt derselben ausgehende Strahlung
anspricht und ihre Meßgröße ebenfalls auf den Vergleichsstromkreis überträgt, sowie
durch zwei entgegengesetzt parallel geschaltete gesteuerte Entladungsgefäße im Schweißstromkreis,
die von der aus dem Vergleichsstromkreis kommenden Differenzgröße zur Regelung der
Schweißstromstärke gesteuert werden.
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Aus den vorstehenden Ausführungen wird verständlich, daß sich die
Erfindung von den bekannten Lösungen vorteilhaft unterscheidet, nachdem bei den
bekannten Lösungen z. B. mit den üblichen Spannungsregelungseinrichtungen od. dgl.
gearbeitet wird und eine Theorie zugrunde gelegt ist, wonach eine Regelung des Schweißtemperaturverlaufs
durch entsprechendes Steuern des Schweißstromes erzielt werden könnte.
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Aus den vorstehenden Erläuterungen wird ferner klar, daß die Erfindung
die Schaffung einer verbesserten Steuereinrichtung für den Schweißstrom betrifft,
die automatisch und mit äußerster Empfindlichkeit im Hinblick auf irgendeine Abweichung
der tatsächlichen Schweißtemperatur von einem vorbestimmten und gewünschten Temperaturverlauf
arbeitet, um dadurch den Schweißstrom zu regeln und eine unerwünschte Änderung der
Schweißtemperatur augenblicklich auszugleichen, und zwar unabhängig von der Ursache
der unerwünschten Änderung.
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Zum Zwecke einer zufriedenstellenden Ausbildung der vorgeschriebenen
Einrichtung ist eine Wärmesonde mit Vorteil anzuwenden, welche auf Strahlung aus
der Schweißzone anspricht, die schnell reagiert und unter verschiedenen und widrigen
Außenbedingungen stark und genau ist. Aus diesen und anderen Gründen umfaßt die
erfindungsgemäße Einrichtung das Messen der Werkstücktemperatur in Abhängigkeit
von der Infrarotstrahlung, die von der heißen Oberfläche des Werkstückes ausgeht.
Dadurch wird die übliche thermische Verzögerung (Messungshysterese) vermieden, die
den bimetallischen Thermoelementen, den Widerstandsthermometern u. dgl. eigen sind.
Da außerdem die Strahlung auch aus beträchtlichem Abstand noch genau gemessen werden
kann, wird das Anordnen der erfindungsgemäßen Einrichtung an eine vorhandene Maschine
erleichtert, und zwar bei einem Minimum an Änderungsarbeiten. Schließlich wird es
möglich. die Wärmesonde selbst an eine Stelle zu versetzen, wo sie selbst und ihre
Zuleitungen vor hohen Temperaturen und vor den Störwirkungen des starken Magnetfeldes
verhältnismäßig geschützt sind, das durch die starken Ströme erzeugt wird, die in
der Schweißzone und in den Zuleitungen fließen.
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Es ist weiterhin durch die Erfindung eine verbesserte Steuereinrichtung
für den Schweißstrom, wie schon beschrieben, erzielt, die sowohl in mechanischer
Hinsicht wie auch in elektrotechnischer Hinsicht verhältnismäßig einfach ist, die
verhältnismäßig billig in der Herstellung und der Unterhaltung ist und die narrensicher
ist. Noch weitere Vorzüge der Erfindung werden aus der nachfolgenden ausführlichen
Beschreibung offenbar, die sich auf ein besonders vorteilhaftes Schweißverfahren
und eine vorzugsweise Einrichtung zur Realisierung der Erfindung bezieht.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung sind zwei Ausführungsbeispiele
derselben nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Fig. 1 zeigt schematisch in schaubildlicher Darstellung Teile einer
an sich bekannten Kettenschweißmaschine; Fig. 2 zeigt in graphischer Darstellung
ein typisches Beispiel für die gewünschte Abhängigkeit zwischen der Temperatur in
der Schweißzone und der Zeit. in welcher Strom fließt; Fig. 3 zeigt die Schaltungsanordnung
gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung; Fig.4 zeigt in schaubildlicher
Darstellung einen Ausschnitt von einer beispielsweisen Ausführung der Einrichtung,
die die Steuervorgänge bewirkt; Fig. 5 zeigt in graphischer Darstellung die unterschiedliche
Temperatur an verschiedenen Stellen einer Stumpfschweißung, und Fig.6 zeigt, ähnlich
wie in Fig. 3, eine weitere verbesserte Schaltungsanordnung zur Realisierung der
Erfindung.
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Die in der Fig.1 dargestellte Kettenschweißmaschine gehört der Art
nach zum Stande der Technik, so daß Fig. 1 im wesentlichen zum besseren Verständnis
der Gesamtanordnung dient.
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In Fig. 1 sind die wesentlichen Teile der Kettenschweißmaschine in
ihrer Anordnung zueinander und zu einem einzelnen Kettenglied 10 dargestellt, das
in offenem Zustand, so wie es an der Schweißvorrichtung ankommt, gezeichnet ist.
Die Lage eines weiteren Kettengliedes, das an das Kettenglied 10 angehängt
ist, ist durch die Bezugszahl 12 bezeichnet. Die jeweils übernächsten Kettenglieder
(also die dritten, fünften,, siebenten Glieder usw.) werden durch Drehung eines
Kettenrades, über das sie gehängt sind, jeweils in die Arbeitsstellung zum Schweißen
gebracht. Das Kettenrad, das zu einem Teil durch strichpunktierte Linien 14 angedeutet
ist, wird intermittierend gedreht, wobei die Schweißvorgänge in dieser Drehung in
bekannter Weise synchronisiert sind. Die jeweils dazwischenliegenden Kettenglieder,
die nicht in geeigneter Stellung zum Schweißen liegen, wie z. B. das Kettenglied
12, werden üblicherweise in einer zweiten, nachfolgenden Schweißvorrichtung geschweißt,
die der gezeichneten Schweißvorrichtung genau entspricht.
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Wenn das Kettenglied 10 in der in Fig. 1 gezeichneten Stellung
ankommt, verharrt es in seiner Bewegung,
und die Stoßzangen 16,
18 werden aufeinander zu bewegt, um das Kettenglied zu schließen und die Endflächen
20 gegeneinanderzustößen. Wenn dies geschieht, oder kurz danach, wird der Werkstoff
des Kettengliedes beiderseits der aneinandergestoßenen Endflächen von einander entsprechenden
Elektrodenpaaren gefaßt, wobei ein Elektrodenpaar 22 und 24 an eine Seite der Sekundärwicklung
des Schweißtransformators 26 und das andere Elektrodenpaar 28 und 30 an die andere
Seite der Sekundärwicklung angeschlossen sind. Die jeweils ein Paar bildenden Elektroden
sind so geführt, daß sie aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden können,
damit sie sich an die Seiten des Kettengliedes neben den aneinandergestoßenen Endflächen
einander gegenüberliegend anlegen können und die Endflächen unter gutem Kontaktdruck
in ihrer Lage festhalten können.
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Geeignete, an sich bekannte Mittel zur Bewegung der Elektroden sind
in Fig. 1 dargestellt, wobei ein pneumatischer oder hydraulischer Zylinder 32 vor-Qesehen
ist, dessen Stößel oder Kolben 34 einen Hebel 36 dreht, der bei 38 drehbar
gelagert und an die Elektrode 30 schwenkbar angelenkt ist. Ein weiteres nicht dargestelltes
entsprechendes oder eingekoppeltes Bewegungsgetriebe ist für die anderen Elektroden
vorgesehen. Statt dessen können auch an sich bekannte mechanische Hebel oder Nocken
ebensogut zum Bewegen der Elektroden verwendet werden. Die Elektroden werden in
geeigneten zeitlichen Abständen in zyklischer Folge betätigt, und zwar entsprechend
der Bewegung des Kettenrades 14.
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Um nun die Schweißtemperatur zu steuern, ist die Meßeinrichtung 40
so vorgesehen, daß sie fortwährend die Strahlung aus der Schweißzone oder der Umgebuniz
der Schweißzone, mit 42 bezeichnet, aufnimmt. Die Meßgröße der Meßeinrichtung 40
wird benutzt, um, falls eine solche auftritt, die Abweichung der Temperatur in der
Schweißzone von der durch den vorgegebenen Temperatur-Zeit-Verlauf vorgeschriebenen
Temperatur festzustellen. Die Meßeinrichtung kann z. B. irgendeine infrarotempfindliche
Vorrichtung sein, wie etwa eine Fotozelle mit oder ohne geeignete optische Filter,
ein temperaturempfindlicher Widerstand oder Variator oder etwa ein Bolometer oder
ein Thermoelement. Der Schweißstrom wird durch eine an sich bekannte Einrichtung
kontrolliert, die durch den Kasten 44 angedeutet ist, wobei durch dessen Stromabgänge
die Zündphase der Zündröhren (gesteuerter Gleichrichter) 46 gesteuert wird, die
parallel, aber entgegengesetzt zueinander zwischen die Primärwicklung des Transformators
26 und die Kraftstromzuleitung geschaltet sind.
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In Fig.2 ist eine typische Kurvenform, die der Temperatur-Zeit-Verlauf
etwa annehmen kann, graphisch dargestellt. Die Kurve 50 stellt die gewünschte Temperatur
in der Schweißung oder ihrer direkten Umgebung dar, und zwar in Abhängigkeit von
der nach Einschalten des Schweißstromes verstrichenen Zeit. Es ist erwünscht, die
Temperatur so zu steuern, daß sie etwa linear bis auf einen Wert von etwa 1176°
C in einer bestimmten Zeit, die vom Werkstoff und den zu verschweißenden Querschnitten
abhängt, ansteigt.
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Die gesamte elektrische Anlage der Fig. 1 ist in Fig. 3 dargestellt,
in welcher eine Linse 52 zwischen dem Kettenglied 10 und der infrarotempfindlichen
Meßeinrichtung 40 angeordnet und ein optisches System dargestellt ist, durch das
der Teil der Schweißzone bestimmt wird, dessen Strahlung optisch gemessen wird.
Die Meßeinrichtung 40 ist an einen Vergleichsstromkreis 54 angeschlossen, daß sie
eine von der Art der Meßeinrichtung 40 abhängige Meßgröße, z. B. einen Strom, eine
Spannung oder eine Widerstandsänderung, auf einen Vergleichsstromkreis (z. B. Kompensationsschaltung
oder Brückenschaltung) übertragen kann, der - falls eine solche sich ergeben sollte
- die Differenz zwischen dieser Meßgröße und der von einem Steuersignalgeber 56
gelieferten Größe ermittelt. Der Steuersignalgeber 56 speist in den Vergleichsstromkreis
54 ein Signal, z. B. eine Spannung, einen Strom oder einen anderen Steuerbefehl
ein, der sich, nach Beginn eines Schweißvorganges, über der Zeit ändert, und zwar
entsprechend der vorgeschriebenen Änderung der Schweißtemperatur bzw. der Werkstücktemperatur,
d. h., er gibt einen Steuerbefehl, der der Kurve 50 in Fig. 2 entspricht.
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Der Vergleichsstromkreis 54 vergleicht die Meßgröße der Meßeinrichtung
40 und die Steuergröße des Steuersignalgenerators 56 und ergibt einen Regelstromabgang,
der sieh als Differenz dieser Meß- bzw. Steuergrößen von der Meßeinrichtung 40 und
dem Signalgeber 56 darstellt. Dieser Regelstromabgang ist Null oder im Rahmen einer
zulässigen Toleranz etwa Null, wenn die gemessene Werkstücktemperatur derjenigen
Temperatur entspricht, die durch den vorgeschriebenen Temperatur-Zeit-Verlauf bestimmt
ist, und dieses Signal wird in einen Verstärker 58 eingespeist, dessen Stromabgänge
wiederum an die Schweißstrom-Steuereinrichtung 60 angeschlossen sind. Die Steuereinrichtung
60 wird von einer Schweißstromquelle gespeist, die als eine normale elektrische
Kraftstromleitung dargestellt ist. Der Schweißstrom unterliegt so fortwährend und
nahezu verzögerungsfrei einem Regeleinfluß, um den Schweißstrom in der notwendigen
Weise zu ändern und dadurch die Werkstücktemperatur im wesentlichen in übereinstimmung
mit derjenigen Temperatur zu bringen, die durch den vorgeschriebenen Temperatur-Zeit-Verlauf
vorgeschrieben ist. Es entwickelt also der Vergleichsstromkreis 54 etwa ein Fehlersignal,
das augenblicklich verwendet wird, um den Schweißstrom zu steuern. Auf Grund des
gewöhnlichen Prinzips der »Rückmeldung« wird erreicht, daß die vorgeschriebene Schweißtemperatur
jederzeit eingehalten wird. Dies ist grundsätzlich immer so und z. B. auch unabhängig
von beträchtlichen Spannungsschwankungen in der Kraftstromleitung, von der Raumtemperatur
oder auch anderen Bedingungen. Es ist dies schließlich auch unabhängig von der genauen
Größe des Druckes, der von den Stoßzangen 16, 18 gemäß Fig. 1 auf das Kettenglied
ausgeübt wird. Dadurch wird ein wesentlicher Einwand hinfällig, der gegen die bereits
bisher versuchte Steuerung der Schweißtemperatur auf Grund einer Messung des Schweißstromes
erhoben wurde, da der Schweißstrom gewöhnlich vom elektrischen Widerstand in der
Stoßstelle abhängt, in der die Endflächen eines Kettengliedes aneinanderstoßen,
und auch vom tatsächlichen Widerstand zwischen verschiedenen Werkstücken bei anderen
Schweißarbeiten.
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In Fig.4 ist eine Möglichkeit zur Durchführung des vorgeschriebenen
Temperatur-Zeit-Steuerprogramms
dargestellt, und zwar mit einer
Widerstandsänderung über der Zeit als Steuergröße. Ein Zeitwerkmotor 62 treibt eine
Scheibe 64 an, die einen Anschlag oder Nocken 66 trägt, der die Scheibe gegen Drehung
an einem beweglichen Anschlag 68 festhält. Der bewegliche Anschlag 68 ist so angeordnet,
daß er in dem Zeitpunkt zur Seite gezogen werden kann, wenn ein Schweißvorgang beginnt.
Dieser Zeitpunkt wird gewöhnlich durch die Stellung des Kettenrades 14 zum Zubringen
der Kettenglieder bestimmt oder durch ein anderes Steuerorgan für die Ablauffolge
der Schweißvorgänge, welches ebenfalls gemäß Fig. 1 die in zeitlich-zyklischer Folge
erfolgende Betätigung der Stoßzangen oder anderer Teile der üblichen Schweißmaschine
bewirkt.
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Wenn nötig, kann zwischen dem Motor 62 und der Scheibe 64 eine Rutschkupplung
vorgesehen werden, um eine Beschädigung des Motors zu vermeiden, wenn die Scheibe
64 festgehalten wird.
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Wenn der Anschlag 68 zurückgezogen wird, z. B. durch eine Kraft, die
über den Angriffspunkt 70 auf die Steuereinrichtung für die Ablauffolge in der Maschine
übertragen wird, beginnt sich die Scheibe 64 mit einer bestimmten Geschwindigkeit
zu drehen. über eine Verbindungswelle dreht sich dann eine Nockenscheibe 72, durch
die die Lage eines Fühlhebels 74 geändert wird, der an einer Welle 76 sitzt, durch
die die Stellung eines Kontaktschiebers 78 auf einem Potentiometer oder einem Schieberwiderstand
gesteuert wird. Eine Feder 82 drückt die Gleitrolle des Fühlhebels gegen die Nockenscheibe,
so daß der Kontaktschieber 78 exakt jeder Änderung der jeweils wirksamen Nockenhöhe
folgt. Durch dies alles wird bewirkt, daß der elektrische Widerstand, der sich zwischen
den Endanschlüssen 84 des regelbaren Widerstandes ergibt, dem für die gerade vorliegende
Art der Schweißbearbeitung vorgeschriebenen Temperatur-Zeit-Verlauf entspricht.
Das periodisch erfolgende Wiedereinsetzen des Zeitwerkantriebeskann in irgendeiner
gewünschten oder bekannten Weise, die zwecks Klarheit der Darstellung hier nicht
näher erwähnt ist, bewirkt werden. Die Nockenscheibe 72 kann durch eine Nockenscheibe
mit anderem Profil ersetzt werden. Der vorgeschriebene Temperatur-Zeit-Verlauf kann
auf diese Weise schnell geändert werden, was von Vorteil ist, wenn die Art der auszuführenden
Schweißarbeiten oder die Art der Werkstücke sich ändert. Diese Anpassungsfähigkeit
wird erreicht. ohne daß dabei komplizierte mechanische Änderungen der ursprünglich
vorhandenen Schweißmaschine notwendig wären.
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Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Steuersignal als
Spannungsänderung erhalten werden, dadurch, daß eine Batterie oder eine andere Stromquelle
an die Enden der Potentiometerwicklung angeschlossen wird, so daß sich an den Endanschlüssen
84 eine der Form der Nöckenscheibe folgende Spannungsänderung ergibt.
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Eine abgewandelte Form des Steuersignalgenerators arbeitet mit einem
Potentiometer mit einer Spezialwicklung oder nichtlinearen Wicklung, deren Widerstand
mit der Drehung des Kontaktschiebers sich in einer Weise ändert, die dem gewünschten
Steuergesetz entspricht. In diesem Falle ist die Nockenscheibe 72 nicht notwendig.
Es können auch an Stelle eines Potentiometers andere veränderliche Spannungsquellen
od. dgl. verwendet werden, wie z. B. veränderliche Transformatoren oder Kondensatoren.
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Die Temperatur in der eigentlichen Schweißzone oder die Temperatur
an einer Stelle, die ein wenig daneben liegt, kann durch die Einrichtung 40 gemessen
werden. Der Wert, der gemessen wird, kann durch Verschiebung der optischen Achse
der Meßeinrichtung und der Linsen od. dgl., die damit verbunden sind, geändert werden.
Darüber hinaus kann, durch entsprechende Wahl der optischen Daten, der Benutzer
der Einrichtung in die Lage versetzt werden, die Größe des abgetasteten Bereichs
zu bestimmen. Wie die Kurve 86 in Fig. 5, die eine graphische Darstellung des Temperaturverlaufs
beim Schweißen entlang der Schweißstelle eines Kettengliedes darstellt, zeigt, kann
das Temperaturmaximum um einen geringen Betrag beiderseits des Schweißstoßes liegen,
wobei eine geringe Senkung direkt über dem Schweißstoß auftritt, und zwar infolge
verschiedener Einflüsse einschließlich der Tatsache, daß die Strahlung am Schweißstoß
nicht genau senkrecht zur allgemeinen Oberfläche des Kettengliedes ist, weil sich
der Werkstoff des Kettengliedes beiderseits des Schweißstoßes ein wenig staucht.
Die Strahlung aus dieser Schweißzone kann auch dadurch beeinflußt werden, daß Oxydteilchen
od. dgl. aus dem Schweißstoß nach außen geführt werden. Die Größe und die Art der
abgetasteten Stelle können so genau festgelegt werden, daß die Strahlung aus einem
Flächenstück empfangen wird, das die eigentliche Schweißzone in sich einschließt,
wobei dann die Temperaturänderung dem Durchschnitt im Schweißstoß entspricht.
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Eine weitere Abwandlung der Schaltanordnung ist schematisch in Fig.
6 dargestellt, wobei ein modulierter Trägerstrom zur Übertragung vom Vergleichsstromkreis
auf den Verstärker verwendet wird, um eine größere Stabilität und Einfachheit der
Verstärkerkonstruktion zu ermöglichen. In diesem Falle kann die Strahlungsmeßeinrichtung
40 von irgendeiner der obenerwähnten Arten sein und ist dargestellt als eine
Einrichtung mit veränderlichem Widerstand.. die an beiden Enden eines Widerstandes
88 angeschlossen ist, der einen Zweig der Brückenschaltung90 bildet. Das Steuerprogramm
wird wieder durch eine Widerstandsänderung im Steueraggregat 56 erzeugt, das an
beide Enden des Zweiges 92 der Brückenschaltung angeschlossen ist. In einer diagonal
in der Brückenschaltung vorgesehenen Leitung ist ein unveränderlicher Schwingungsgenerator
vorgesehen, wie z. B. der Oszillator 94. Zwischen den Endanschlüssen der entgegengesetzten
Diagonalen wird eine Fehler-Wechselspannung erzeugt, die sich als eine Funktion
des Brückengleichgewichtes bzw. der Störung dieses Gleichgewichtes darstellt oder
als Differenz zwischen den oben beschriebenen Meß-und Steuergrößen. Dieses Wechselstrom-Fehler-Signal
wird auf einen Wechselstromverstärker 96 gegeben und nach der Verstärkung in einem
Gleichrichter 98 gleichgerichtet, um das Fehlersignal in eine Gleichstromspannung
umzuwandeln, die zur direkten Steuerung der Zündröhren, welche die Primärwicklung
des Schweißtransformators mit Strom versorgen, geeignet ist (vgl. Fig. 1). Die Steuereinrichtung
100 (Fig. 6) für den Schweißstrom kann von verschiedener Art sein, z. B. ein gesteuerter
Transformator oder eine andere Starkstromreguliereinrichtung.
Falls
erwünscht, können auch andere Vergleichsstromkreise, die dem Brückenstromkreis 90
gleichwertig sind, verwendet werden.
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Gemäß der Erfindung wird erstmalig ein umfassendes System vorgeschlagen,
nach dem irgendein gewünschtes Temperatur-Zeit-Steuerprogramm eingehalten werden
kann, und zwar ohne Rücksicht auf wesentliche Abweichungen in der Art der Schweißarbeiten,
der Spannung des Speisestromes, auf beträchtliche Verschiedenheiten in den Teilen
der Steuereinrichtung und ohne Rücksicht auf andere Faktoren, durch die die Güte
der unter den bisher bekannten Gegebenheiten gemachten Schweißungen litt oder Schaden
nahm.
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Bei der Herstellung von geschweißten Ketten ist die oben beschriebene
Schweißstrom-Steuereinrichtung zur Erzielung einer guten Steuerung und einer großen
Gleichmäßigkeit unter den guten Schweißungen verhältnismäßig einfach, und zwar sowohl
in mechanischer als auch in elektrotechnischer Hinsicht. Die Schweißstrom-Steuereinrichtung
ist weiterhin verhältnismäßig billig in der Herstellung und der Unterhaltung und
ist narrensicher im Betrieb. Es sei auch darauf hingewiesen, daß das oben beschriebene
Verfahren und die oben beschriebene Ausrüstung leicht dazu verwendet werden können,
andersartige elektrisch widerstandsgeschweißte Gegenstände herzustellen.