DE1147663B

DE1147663B - Timer for controlling the ignition angle and / or the duration of a working cycle of grid or ignition pin controlled discharge vessels, especially in AC resistance welding systems

Info

Publication number: DE1147663B
Application number: DES50801A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Josef Conraths; Viktor Hofmann; Dr-Ing Georg Sichling; Dipl-Ing Gerhard Sinn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1956-10-09
Filing date: 1956-10-09
Publication date: 1963-04-25
Also published as: FR1184691A

Description

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

kl. 21 c 46/34 kl. 21 c 46/34

INTERNATIONALE KL.INTERNATIONAL KL.

G05f;gG05f; g

S 50801 Vfflb/21cS 50801 Vfflb / 21c

ANMELDETAG: 9. OKTOBER 1956REGISTRATION DATE: OCTOBER 9, 1956

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 25. APRIL 1963NOTICE THE REGISTRATION AND ISSUE OF EDITORIAL: APRIL 25, 1963

Bei Einrichtungen zur Aussteuerung von gitterüder zündstiftgesteuerten Entladungsgefäßen ist es oft erforderlich, den Zündwinkel und die gesamte Betriebsdauer der Entladungsgeiaße (Arbeitsspiel) einzustellen. Dies sei am Beispiel einer Wechselstromwiderstandsschweißanlage näher erläutert.It is often the case with devices for the control of discharge vessels controlled by the lattice grid It is necessary to set the ignition angle and the total operating time of the discharge vessel (working cycle). This is explained in more detail using the example of an AC resistance welding system.

Zur Steuerung von Schweißanlagen ist es üblich, zündstiftgesteuerte Entladungsgefäße in Antiparallelschaitung in den Schweißstromkreis zu legen. Die Zündung dieser Entladungsgefäße wird meist durch eine Thyratronzündstufe vorgenommen. Hierbei wird in bekannter Weise durch Beeinflussung der Gitterspannung der Zündstufe erreicht, daß die von der Hauptstufe an den Schweißkreis abgegebene Leistung durch Verschiebung des Zündwinkels verändert werden kann. Ferner sind in der Regel Mittel vorgesehen, um die Anzahl der abgegebenen Perioden und die zwischen zwei Arbeitsspielen hegende Pausenzeit einzustellen. Um eine Aufmagnetisierung eines gegebenenfalls im Schweißkreis oder im Zündkreis liegenden Transformators zu vermeiden, wird meist noch gefordert, daß ein Arbeitsspiel eine geradzahlige Halbwellenanzahl aufweist.To control welding systems, it is common to use ignition-pin-controlled discharge vessels in anti-parallel connection to be placed in the welding circuit. The ignition of these discharge vessels is mostly done by made a thyratrone ignition stage. This is done in a known manner by influencing the grid voltage the ignition stage that the power delivered by the main stage to the welding circuit is achieved can be changed by shifting the ignition angle. In addition, funds are usually provided the number of periods submitted and the period between two work cycles Set the pause time. To magnetize a possibly in the welding circuit or in the ignition circuit To avoid lying transformer, it is usually still required that an even-numbered working cycle Has half-wave number.

Zur Bestimmung der verschiedenen Betriebswerte eines Arbeitsspieles sind bereits verschiedenartige Mittel angegeben worden, die alle entweder mechanische oder elektrische Zeitrelais enthalten. Von mechanischen Relais wird wegen deren Anfälligkeit und wegen der sonstigen bekannten Nachteile von Schaltelementen mit beweglichen Kontakten nicht gern Gebrauch gemacht. Sie sind jedoch trotzdem in Verbindung mit Elektronenröhren verbreitet angewendet worden, da eine rein elektrische Zeitvorgabe, beispielsweise mittels eines Kondensators, wegen der nicht genügend scharf definierten Signalgabe nicht ahne weiteres die erforderliche Genauigkeit gewährleistet.To determine the various operating values of a work cycle, there are already different types Means have been specified all of which include either mechanical or electrical timing relays. from mechanical relay is because of their vulnerability and because of the other known disadvantages of Switching elements with moving contacts are not used with pleasure. However, you are still in Connection with electron tubes has been widely used, since a purely electrical timing, for example by means of a capacitor, because of the insufficiently sharply defined signaling the required accuracy cannot be guaranteed without further ado.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kontaktlosen Zeitgeber zur Steuerung des Zündwinkels und/oder der Dauer eines Arbeitsspieles von gitter- oder zündstiftgesteuerten Entladüngsgefäßen insbesondere in Wechselstromwiderstandsschweißanlagen zu schaffen, der unter Vermeidung der angeführten Nachteile alle Zeitvorgaben auf rein elektrischem Wege in die Steuerung einführt. Zu diesem Zweck sind Transistorkippschaltungen in Verbindung mit Gattern zur Bildung der Zeitbefehle vorgesehen, indem eine für die Abgabe eines den Anfang jeder Periode einer Taktgeberfrequenz kennzeichnenden Impulses vorgesehene Kippschaltung im Zusammenwirken mit einer weiteren, den Einschaltberehl während etwa einer Periode der Taktgeberfrequenz auf-The invention is based on the object of a contactless timer for controlling the ignition angle and / or the duration of a work cycle of grid or ignition pin controlled discharge vessels in particular in AC resistance welding systems, avoiding the listed Disadvantages introduces all time specifications into the control in a purely electrical way. To this The purpose is to use transistor flip-flops in connection with gates to form the time commands, by one for the delivery of a characterizing the beginning of each period of a clock frequency Pulse provided toggle switch in cooperation with another, the switch-on during approximately one period of the clock frequency

Zeitgeber zur Steuerung des Zündwinkels und/oder der Dauer eines Arbeitsspieles von gitter- oder zündstiftgesteuerten Entladungsgefäßen, insbesondere inTimer for controlling the ignition angle and / or the duration of a work cycle of grid or ignition pin-controlled discharge vessels, especially in

WechselstromwiderstandsschweißanlagenAC resistance welding systems

Anmelder:Applicant:

Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen, Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Berlin and Erlangen, Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Josef Conraths, Nürnberg,Dipl.-Ing. Josef Conraths, Nuremberg,

Viktor Hofmann, Dr.-Ing. Georg Sichling, und Dipl.-Ing. Gerhard Sinn, Erlangen,Viktor Hofmann, Dr.-Ing. Georg Sichling, and Dipl.-Ing. Gerhard Sinn, Erlangen,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

rechterhaltenden Kippschaltung über ein Und-Gatter eine den Beginn des Arbeitsspieles bestimmende Kippschaltung anstößt, die im Zusammenwirken mit einer den Zündwinkel bestimmenden Kippschaltung über ein Und-Gatter die Entladungsgefäße steuert. Die Taktgeberfrequenz kann die Frequenz des örtlichen Wechselstromnetzes sein.right-holding toggle circuit via an AND gate a determining the beginning of the work cycle Trigger switching triggers, which in cooperation with a triggering angle determining trigger switching controls the discharge vessels via an AND gate. The clock frequency can be the frequency of the local AC network.

Gleichrichterkippschaltungen, insbesondere aufgebaut aus Transistoren, sind bekannt. Man unterscheidet bistabile, monostabile und astabile Kippschaltungen, welche zwei bzw. eine oder keine ausgeprägte Ruhelage besitzen. Als Zeitgeber werden in an sich bekannter Weise monostabile Kippschaltungen verwendet, die nach einem Eingangsimpuls aus ihrer Ruhelage kippen und nach einstellbarer Zeit wieder in diese zurückkehren. Die Einstellung der Zeitkonstante einer monostabilen Kippschaltung kann in an sich bekannter und beliebiger Weise vorgenommen werden, insbesondere durch ein f?C-Glied im Rückkopplungskreis, bei dem Widerstand oder Kapazität veränderbar ist.Rectifier flip-flops, in particular constructed from transistors, are known. One distinguishes bistable, monostable and astable multivibrators, which have two or one or no pronounced Own rest position. Monostable multivibrators are used as timers in a manner known per se used, which tilt out of their rest position after an input pulse and again after an adjustable time return to this. The setting of the time constant of a monostable multivibrator can be in an can be carried out in a known and arbitrary manner, in particular by means of a f? C element in the feedback loop, in which resistance or capacitance can be changed.

Auch die mit dem Ausdruck Gatter bezeichneten Schaltelemente sind bereits bekannt. Es gibt deren ebenfalls drei verschiedene Gruppen. Die sogenannten Und-Gatter (oder Koinzidenzgatter) liefern nur dann ein Ausgangssignal, wenn an sämtlichen Eingängen ein Signal vorhanden ist, die sogenanntenThe switching elements designated by the term gate are also already known. There are also three different groups. The so-called AND gates (or coincidence gates) only deliver then an output signal if a signal is present at all inputs, the so-called

309 577/304309 577/304

Umkehrstufen nur dann, wenn am Eingang kein Signal, und die sogenannten Oder-Gatter dann, wenn an einem der Eingänge ein Signal vorhanden ist.Inverse stages only when there is no signal at the input, and the so-called OR gate when there is a signal at one of the inputs.

Die gemeinsame Anwendung von Kippschaltungen und Gattern gemäß der Erfindung bringt den bei der Aussteuerung von Entladungsgefäßen entscheidenden Vorteil der Unabhängigkeit von Schwankungen der Netzspannung. Bei den bisher üblichen Zündgeräten wurde zur Bestimmung des Zündzeitpunktes der Nulldurchgang einer Spannung herangezogen, die aus einer konstanten Wechsel- und einer veränderbaren Gleichspannung zusammengesetzt wurde. Änderungen der Wechselspannungen nach Amplitude und Frequenz sowie Kurvenverzerrungen wirkten sich dabei in einer unerwünschten Verschiebung des Zündzeitpunktes aus. Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil und ermöglicht außerdem eine genauere Steuerung als bisher, da die Impulse steilere Flanken besitzen und auch wegen des Fehlens der bisher gebräuchlichen Impulskoppelglieder (im allgemeinen Kondensatoren) keine induzierten Spannungen auftreten, die zu ungewollten Züdungen führen können. Durch die Zwischenschaltung der Gatter erfolgt die Trennung der Einflußgrößen einwandfrei und störungslos. The common use of flip-flops and gates according to the invention brings the Control of discharge vessels decisive advantage of independence from fluctuations in the Mains voltage. In the ignition devices that have been customary up to now, the Zero crossing of a voltage is used, which consists of a constant alternating and a changeable DC voltage was composed. Changes in the alternating voltages according to amplitude and Frequency and curve distortion had the effect of an undesirable shift in the ignition point the end. The invention avoids this disadvantage and also enables a more precise one Control than before, because the pulses have steeper edges and also because of the lack of the previously used ones Impulse coupling elements (generally capacitors) no induced voltages occur, which can lead to unwanted ignitions. The interconnection of the gates takes place Separation of the influencing factors flawless and trouble-free.

Zum besseren Verständnis der Erfindung sei das in der Zeichnung schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigtFor a better understanding of the invention, let the embodiment shown schematically in the drawing explained in more detail. It shows

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Steueranlage für ein Schweißgerät,Fig. 1 is a block diagram of a control system for a Welding machine,

Fig. 2, 3 und 4 je einen Impulsformer, die die Aufgabe haben, aus der Netzspannung geeignete Eingangssignale für die Kippschaltungen zu bilden,2, 3 and 4 each show a pulse shaper which has the task of generating suitable input signals from the mains voltage to form for the multivibrators,

Fig. 5 eine Gegentaktstufe zur Erzeugung von Plus-Minus-Impulsen aus gleichsinnigen Impulsen,5 shows a push-pull stage for generating plus-minus pulses from pulses in the same direction,

Fig. 6 und 7 die beiden verwendeten Gattertypen, Fig. 8 den Zeitplan des Zündgerätes.6 and 7 show the two types of gates used, and FIG. 8 shows the timing of the ignition device.

In Fig. 1 sind monostabile Kippschaltungen 1 bis 4 und eine bistabile Kippschaltung 5 schematisch angedeutet. Sämtliche Verbindungen sind nur einpolig dargestellt, und die Stromversorgungsgleichspannungen für die Kippschaltungen sind nicht berücksichtigt. Über einen Netztransformator SA wird Wechselspannung an einen Impulsformer 10 geliefert, der während der positiven Halbwellen Rechteckimpulse erzeugt. Diese Rechteckimpulse dienen als Eingangssignal für die monostabile Kippschaltung 1, die zu Beginn jedes Rechteckimpulses selbst einen kurzen rechteckförmigen Ausgangsimpul abgibt (vgl. hierzu die Zeilen 1 bis 3 der Fig. 8). Über einen zweiten Netztransformator 8 B wird Wechselspannung an einen Impulsformer 20 geliefert, wenn die Einschaltbasis 9 des Zündgerätes gedrückt wird. Die Einschaltung kann auch vom richtigen Elektrodendruck der Schweißmaschine abhängig gemacht werden. Der Impulsformer 20 erzeugt aus der Netzwechselspannung eine pulsierende Gleichspannung mit fast rechteckförmigen Wellen, die mittels eines Glättungsgliedes in eine konstante Gleichspannung umgeformt wird. Diese Gleichspannung dient als Eingangssignal für die monostabile Kippschaltung 2, die für eine durch ihre Zeitkonstante bestimmte, etwa eine Periodendauer der Netzspannung entsprechende Zeit ein Ausgangssignal abgibt (vgl. Zeile 4 in Fig. 8). Beim ersten Nulldurchgang der Netzwechselspannung zu positiven Werten wird an beiden Eingängen des Und-Gatters 50 ein Signal vorhanden sein, so daß dieses seinerseits ein Signal an die monostabile Kippschaltung 4 abgeben kann, wodurch diese anspricht (vgl. Zeilen 5 und 6 in Fig. 8). Die Zeitkonstante der Kippschaltung 4 bildet die Grundlage für die Dauer eines Arbeitsspieles.In Fig. 1 monostable trigger circuits 1 to 4 and a bistable trigger circuit 5 are indicated schematically. All connections are shown as single-pole only, and the DC power supply voltages for the flip-flops are not taken into account. AC voltage is supplied via a mains transformer SA to a pulse shaper 10, which generates square-wave pulses during the positive half-waves. These square-wave pulses serve as the input signal for the monostable multivibrator 1, which itself emits a short square-wave output pulse at the beginning of each square-wave pulse (cf. lines 1 to 3 of FIG. 8). AC voltage is supplied to a pulse shaper 20 via a second mains transformer 8 B when the switch-on base 9 of the ignition device is pressed. The activation can also be made dependent on the correct electrode pressure of the welding machine. The pulse shaper 20 generates a pulsating DC voltage with almost square waves from the AC mains voltage, which is converted into a constant DC voltage by means of a smoothing element. This direct voltage serves as an input signal for the monostable multivibrator 2, which emits an output signal for a time determined by its time constant, approximately one period of the mains voltage (cf. line 4 in FIG. 8). At the first zero crossing of the mains alternating voltage to positive values, a signal will be present at both inputs of the AND gate 50, so that this in turn can output a signal to the monostable multivibrator 4, whereby it responds (cf.lines 5 and 6 in FIG. 8 ). The time constant of the flip-flop circuit 4 forms the basis for the duration of a work cycle.

Über einen dritten Netztransformator 8 C oder eine Sekundärwicklung am Transformator SA wird die Wechselspannung einem Impulsformer 30 zugeführt, der in jedem Nulldurchgang einen spitzen Impuls liefert. Diese Impulse stoßen die monostabileThe alternating voltage is fed to a pulse shaper 30 via a third network transformer 8 C or a secondary winding on the transformer SA , which supplies a sharp pulse at each zero crossing. These impulses encounter the monostable

ίο Kippschaltung 3 an, so daß sie etwa rechteckförmige Impulse mit einer Dauer entsprechend ihrer — einstellbaren — Zeitkonstante liefert (vgl. Zeilen 8 und 9 in Fig. 8). Diese Zeitkonstante bestimmt letzthin den Zündwinkel der Entladungsgefäße und damit die Schweißleistung. Die Impulse gelangen an den einen Eingang des Und-Gatters 60, können jedoch nur dann ein Ausgangssignal erzeugen, wenn auch der zweite Eingang des Gatters besetzt ist. Dieser folgt über einen Hilfskreis, der im wesentlichen eine bistabileίο toggle switch 3 so that it is roughly rectangular Supplies pulses with a duration corresponding to their - adjustable - time constant (see lines 8 and 9 in Fig. 8). This time constant ultimately determines the ignition angle of the discharge vessels and thus the Welding performance. The pulses arrive at one input of the AND gate 60, but can only then generate an output signal if the second input of the gate is also occupied. This follows over an auxiliary circuit, which is essentially a bistable

ao Kippschaltung 5 enthält. Betrachtet man nochmal den Ausgangsimpuls der Kippschaltung 4, so wird dieser die Kippschaltung 5 anstoßen, so daß das Und-Gatter 60 die Impulse der Kippschaltung 3 durchläßt (vgl. Zeilen 7 und 9 in Fig. 8). Die Impulse gelangen über einen Verstärker 6 an eine Gegentaktschaltung 40, in der aus den gleichsinnigen Impulsen Plus-Minus-Impulse erzeugt werden. Dies erfolgt gesteuert von der Netzfrequenz, die an Hand der Fig. 5 noch erläutert wird. Die Plus-Minus-Impulse können nunmehr über den Ausgangstransformator 7 einer Zündstufe zugeführt werden.ao flip-flop 5 contains. If you look again at the output pulse of the flip-flop 4, then this trigger the flip-flop 5, so that the AND gate 60 allows the pulses of the flip-flop 3 to pass (see lines 7 and 9 in Fig. 8). The pulses reach a push-pull circuit via an amplifier 6 40, in which plus-minus pulses are generated from the pulses in the same direction. This is done in a controlled manner on the network frequency, which will be explained with reference to FIG. The plus-minus impulses can can now be fed to an ignition stage via the output transformer 7.

Am Ausgang der Kippschaltung 4 liegt femer die Umkehrstufe 80, die dann ein Signal liefert, wenn an ihrem Eingang kein Signal vorhanden ist (vgl. Zeile 10 in Fig. 8). Die beiden Eingänge des Und-Gatters 70 werden von diesem Signal sowie vom Ausgangssignal der Kippschaltung 1 besetzt. Solange die Kippschaltung 4 ein Signal abgibt, kann das Und-Gatter 70 kein Ausgangssignal liefern. Fällt jedoch die Kippschaltung 4 ab und wird im nächsten Nulldurchgang der Netzspannung zu positiven Werten durch den Impuls der Kippschaltung 1 auch der zweite Eingang des Und-Gatters besetzt, so entsteht ein Ausgangsimpuls (vgl. Zeile 11 in Fig. 8), der das Zurückkippen der bestabilen Kippschaltung 5 in die ursprüngliche Ruhelage bewirkt (Signal Null), womit das Arbeitsspiel beendet ist. Durch jeweiliges Beginnen mit einer positiven und Enden mit einer negativen Halbwelle ist also gewährleistet, daß jedes Arbeitsspiel eine geradzahlige Halbwellenanzahl umfaßt. Die Impulse an der Zündstufe sind in Zeile 13 und der Schweißstrom in Zeile 14 in Fig. 8 schematisch dargestellt.At the output of the flip-flop 4 there is also the inverter 80, which then supplies a signal when on no signal is present at its input (cf. line 10 in FIG. 8). The two inputs of the AND gate 70 are occupied by this signal and by the output signal of flip-flop 1. As long as the toggle switch 4 outputs a signal, the AND gate 70 cannot provide an output signal. However, the toggle switch falls 4 and becomes positive values in the next zero crossing of the mains voltage due to the pulse of flip-flop 1 also occupies the second input of the AND gate, an output pulse is produced (cf. line 11 in Fig. 8), the tilting back of the stable flip-flop 5 in the original rest position causes (signal zero), which ends the work cycle. By starting with a positive and ends with a negative half-wave is guaranteed that each working cycle one includes even half-wave number. The pulses at the ignition stage are in line 13 and the welding current shown schematically in line 14 in FIG.

An Hand der Fig. 2 bis 5 seien nun noch die Hilfseinrichtungen 10, 20, 30 und 40 beschrieben. Fig. 2 zeigt den Impulsformer 10, der es gestattet, während positiver oder auch negativer Halbwellen der Speisewechselspannung einen annähernd rechteckförmigen Impuls zu erzeugen. An die Sekundärwicklung des Transformators8A sind ein Widerstandll und ein Ventil 12 in Reihe angeschlossen. Gegen den am Widerstand 11 entstehenden Spannungsabfall arbeitet eine Spannungsquelle 14 in Reihe mit einem Ventil 15 und einem Widerstand 13. An letzterem werden die erzeugten Impulse abgenommen. Die Wirkungsweise der Anordnung beruht darauf, daß die Gleichspannungsquelle nur dann Strom liefern kann, wenn ihre Spannung höher ist als der Augenblickswert der gleichgerichteten Spannung am Widerstandll. EsThe auxiliary devices 10, 20, 30 and 40 will now be described with reference to FIGS. 2 to 5. Fig. 2 shows the pulse shaper 10, which makes it possible to generate an approximately square-wave pulse during positive or negative half-waves of the AC supply voltage. A resistor 11 and a valve 12 are connected in series to the secondary winding of the transformer 8 A. Against the voltage drop occurring at the resistor 11, a voltage source 14 works in series with a valve 15 and a resistor 13. The pulses generated are picked up at the latter. The mode of operation of the arrangement is based on the fact that the direct voltage source can only deliver current when its voltage is higher than the instantaneous value of the rectified voltage across the resistor. It

wird also etwa während der Sperrzeit des Ventils 12 am Widerstand 13 eine Gleichspannung entstehen, die an den Klemmen 16 und 17 abgenommen werden kann.a DC voltage will thus arise approximately during the blocking time of the valve 12 across the resistor 13, which can be removed from terminals 16 and 17.

In Fig. 3 ist der Impulsformer 20 dargestellt, der die Aufgabe hat, das Wechselspannungssignal in ein möglichst konstantes Gleichspannungssignal umzuformen, und zwar mit möglichst geringer Einschwingzeit. An den Transformator 8 B ist ein Vollweggleichrichtersatz 22 angeschlossen, dessen Gleichstromkreis über einen Begrenzerwiderstand 21 mit dem Steuerkreis eines Transistors 23 verbunden ist. Der Transistor wird von einer Gleichstromquelle gespeist, die mit + U angedeutet ist, und besitzt in seinem Kollektorstromkreis einen Widerstand 25 und eine Glättungskapazität 24. Am Widerstand 25 entsteht die erzeugte Gleichspannung, die über die Klemmen 26 und 27 abgenommen werden kann. Der Transistor 23 wirkt als Begrenzer und erreicht schon bei geringen Steuerspannungswerten den Sättigungszustand. Demzufolge besitzt die erzeugte Gleichspannung etwa Trapezform, und der Glättungskondensator 24 kann verhältnismäßig klein gewählt werden. Bei Einschaltung des Impulsformers entsteht also praktisch unverzögert die Ausgangsgleichspannung mit voller Amplitude.In Fig. 3 the pulse shaper 20 is shown, which has the task of converting the AC voltage signal into a constant DC voltage signal as possible, with the shortest possible settling time. A full-wave rectifier set 22 is connected to the transformer 8 B , the DC circuit of which is connected to the control circuit of a transistor 23 via a limiter resistor 21. The transistor is fed by a direct current source, indicated by + U , and has a resistor 25 and a smoothing capacitance 24 in its collector circuit. The transistor 23 acts as a limiter and reaches the saturation state even at low control voltage values. As a result, the DC voltage generated has an approximately trapezoidal shape, and the smoothing capacitor 24 can be selected to be relatively small. When the pulse shaper is switched on, the DC output voltage with full amplitude is generated almost instantaneously.

In Fig. 4 ist der Impulsformer 30 dargestellt, der aus der Netzwechselspannung in deren Nulldurchgängen Spannungsspitzen erzeugt. An den Netztransformator 8 C ist ein Vollweggleichrichter 32 angeschlossen, dessen Gleichstromkreis den Widerstand 31 enthält. Gegen die an diesem Widerstand abfallende Spannung wirkt ähnlich wie in Fig. 2 eine Gleichspannungsquelle 34 in Reihe mit Ventil 35 und einem Widerstand 33. In kurzen Zeitabschnitten, in denen die unteren Spitzen der pulsierenden Gleichspannung am Widerstand 31 kleiner sind als die Größe der Spannung der Quelle 34, kann diese Strom liefern und erzeugt im Widerstand 33 Spitzenimpulse. Über die Klemmen 36 und 37 können diese abgenommen werden.In Fig. 4, the pulse shaper 30 is shown, which consists of the AC mains voltage in its zero crossings Generated voltage peaks. A full-wave rectifier 32 is connected to the mains transformer 8 C, whose DC circuit contains the resistor 31. Against the falling resistance at this point Voltage acts similarly to FIG. 2, a DC voltage source 34 in series with valve 35 and a resistor 33. In short periods of time in which the lower peaks of the pulsating DC voltage at the resistor 31 are smaller than the size of the voltage of the source 34, this can supply current and generates peak pulses in resistor 33. These can be removed via terminals 36 and 37 will.

Wie bereits erwähnt, ist es erwünscht, die von dem Zeitgeber zunächst gelieferten gleichsinnigen Impulse in Plus-Minus-Impulse umzuwandeln, um eine Aufmagnetisierung des nachfolgenden Ausgangstransformators zu vermeiden. Da die Impulse die doppelte Frequenz besitzen, kann die Umwandlung mittels der in Fig. 5 dargestellten Gegentaktschaltung von der Netzspannung gesteuert werden. Die Ausgangsimpulse des Verstärkers 6 werden je einem Diodeneingang der beiden Und-Gatter 41 und 42 zugeführt. Der Netzspannungstransformator 8ß mit mittelpunktgeerdeter Sekundärwicklung gibt an die zweiten Diodengänge jeweils abwechselnd für die Dauer einer Halbperiode ein negatives Signal. Sind bei einem Gatter beide Eingänge belegt, so entsteht am Gatterausgang gleichfalls ein negatives Signal, d. h., einer der beiden Transistoren 47 und 48 wird gemäß der Potentialverteilung an den Widerständen 43, 44 bzw. 45, 46 geöffnet. Infolgedessen erhält man an den Sekundärwicklungen des Transformators 7 während der Dauer des Arbeitsspieles eine Reihe von Plus-Minus-Impulsen. As already mentioned, it is desirable to use the impulses in the same direction initially supplied by the timer to be converted into plus-minus pulses in order to magnetize the downstream output transformer to avoid. Since the pulses have twice the frequency, the conversion can be carried out using the The push-pull circuit shown in FIG. 5 can be controlled by the mains voltage. The output pulses of the amplifier 6 are each fed to a diode input of the two AND gates 41 and 42. The mains voltage transformer 8ß with center-point grounded Secondary winding gives the second diode turns alternately for the duration a negative signal for half a period. If both inputs of a gate are occupied, the result is at the gate output also a negative signal, d. That is, one of the two transistors 47 and 48 is according to FIG Potential distribution at resistors 43, 44 and 45, 46 open. As a result, you get to the Secondary windings of the transformer 7 a series of plus-minus pulses for the duration of the working cycle.

Schließlich seien noch an Hand der Fig. 6 und 7 ein Und-Gatter und eine Umkehrstufe einfachster Ausführung beschrieben, wie sie bei der Erfindung verwendet werden können. Die beiden Eingänge des Und-Gatters in Fig. 6 sind mit 51 bzw. 52 sowie 53, der Ausgang mit 56 und 57 bezeichnet. Liegt der Diodeneingang 51 mit dem Ventil 54 auf dem Potential Null, so fließt Strom von diesem zum zweiten Eingang, sofern letzterer negatives Potential hat, und man erhält, wenn man den Spannungsabfall an der Diode vernachlässigt, das Potential Null am Ausgang. Liegen beide Eingänge auf Null, so bleibt das ganze Gatter stromlos. Erst wenn beide Eingänge negativ gegenüber 53 sind, erscheint am Gatterausgang negatives Signal, d. h., es fließt Strom über die Diode 55. Der entnehmbare Strom ist abhängig vom Wert des Widerstandes 58 und dem Innenwiderstand des vor diesem liegenden Schaltelementes.Finally, with reference to FIGS. 6 and 7, an AND gate and an inversion stage are the simplest Described embodiment how they can be used in the invention. The two entrances to the AND gates in FIG. 6 are denoted by 51 or 52 and 53, the output by 56 and 57. Is the Diode input 51 with valve 54 at zero potential, current flows from this to the second Input, provided that the latter has a negative potential, and you get the voltage drop at the Diode neglected, zero potential at the output. If both inputs are at zero, the whole thing remains Gate de-energized. Only when both inputs are negative compared to 53 does negative appear at the gate output Signal, d. This means that current flows through diode 55. The current that can be drawn depends on the value of the Resistance 58 and the internal resistance of the switching element located in front of this.

In Fig. 7 dient zur Darstellung der Umkehrstufe mit den Eingangsklemmen 81 und 82 ein Transistor 86. Liegt am Eingang kein Signal, ist der Transistor 86 über dem an + U liegenden Widerstand 84 gesperrt, so daß die über die Klemme 89 zugeführte Spannung — U auch zwischen den Klemmen 87 und 88, also am Ausgang, erscheint. Wird dagegen dem Eingang ein negatives Signal zugeführt, so wird der Transistor 86 durchlässig, die Spannung — U fällt am Widerstand 85 ab, und am Ausgang tritt kein Signal mehr auf.In Fig. 7, a transistor 86 is used to represent the inverting stage with the input terminals 81 and 82. If there is no signal at the input, the transistor 86 via the resistor 84 connected to + U is blocked, so that the voltage supplied via the terminal 89 - U also appears between terminals 87 and 88, i.e. at the output. If, on the other hand, a negative signal is fed to the input, the transistor 86 becomes conductive, the voltage - U drops across the resistor 85, and there is no longer a signal at the output.

Die hier erläuterten Hilfseinrichtungen stellen selbstverständlich nur mögliche Ausführungsformen dar und können auch durch beliebige andere Anordnungen gleicher Wirkung ersetzt werden. Rechteck- und Spitzenimpulse sind beispielsweise auch durch Schaltungen mit Drosseln oder Kondensatoren darstellbar, jedoch sind die gewählten Umformer besonders einfach und vorteilhaft. Ferner sind Und-Gatter und Umkehrstufen in bekannter Weise auch auf der Grundlage anderer Halbleiterschaltungen oder vormagnetisierter Drosselspulen realisierbar. Es kann günstig sein, die Hilfseinrichtungen in Form der bekannten Schaltungen auszuführen.The auxiliary devices explained here are of course only possible embodiments and can also be replaced by any other arrangements with the same effect. Rectangle- and peak pulses can also be represented, for example, by circuits with chokes or capacitors, however, the converters chosen are particularly simple and advantageous. Furthermore, there are AND gates and inverters in a known manner based on other semiconductor circuits or premagnetized ones Choke coils can be implemented. It can be advantageous to use the auxiliary equipment in the form of the known Perform circuits.

Das dargestellte Ausfuhrungsbeispiel zeigt zunächst nur einen Zeitgeber ohne Möglichkeit einer Einstellung der zwischen den Arbeitsspielen liegenden Pausenzeit. Eine Erweiterung auf einen Taktgeber ist in einfacher Weise durch eine weitere monostabile Kippschaltung möglich, deren Zeitkonstante die Pausenzeit vorgibt. Die Kippschaltung kann beispielsweise an die bistabile Kippschaltung 5 angeschlossen werden, wird von dieser angestoßen und öffnet nach ihrem Abfall neuerlich die Kippschaltung 2. In analoger Weise können durch weitere monostabile Kippschaltungen die einzelnen Zeitabschnitte eines ganzen Schweißprogramms, beispielsweise mit aufeinander bezogenem Strom- und Druckprogramm, vorgegeben werden.The exemplary embodiment shown initially shows only one timer without the possibility of one Setting of the break time between the work cycles. An extension to a clock is possible in a simple manner by a further monostable multivibrator, its time constant specifies the break time. The trigger circuit can be connected to the bistable trigger circuit 5, for example is triggered by this and opens the toggle switch again after it has dropped out 2. In an analogous manner, the individual time segments can be controlled by further monostable multivibrators an entire welding program, for example with a related current and pressure program, can be specified.

Der Zeitgeber nach der Erfindung ist nicht nur für Schweißanlagen vorteilhaft, sondern kann überall da verwendet werden, wo es sich darum handelt, eine Zeitsteuerung von Entladungsgefäßen herbeizuführen. Durch entsprechende Kombination der Kippschaltungen und der Gatter gemäß dem Grundgedanken der Erfindung ist es möglich, jedes beliebige Zeitprogramm nachzubilden.The timer according to the invention is not only advantageous for welding systems, but can be used anywhere used where it is a question of bringing about a timing control of discharge vessels. By appropriate combination of the trigger circuits and the gates according to the basic idea according to the invention it is possible to simulate any time program.

Claims

PATENT CLAIMS:

1.Timer for controlling the ignition angle and / or the duration of a work cycle of grid or ignition pin-controlled discharge vessels, especially in AC resistance welding systems, characterized by tran-

sistorkippschaltungen in connection with gates for the formation of the time commands by one for the Delivery of a pulse characterizing the beginning of each period of a clock frequency Toggle switch (1) in conjunction with another, the switch-on command (button 9) during approximately one period of the clock frequency maintaining flip-flop (2) over an AND gate (50) triggers a toggle switch (4) which determines the start of the working cycle, which in interaction with a trigger circuit (3) which determines the ignition angle via a AND gate (60) controls the discharge vessels.

2. Timer according to claim 1 for AC resistance welding systems, characterized in that to use an even half-wave number of the clock generator frequency within of a work cycle the output command of the toggle switch (4) that ends the work cycle is blocked by means of a reversing stage (80) and only in conjunction with the identification pulse the flip-flop (1) via an AND gate (70) and a bistable flip-flop (5) the working cycle decides.

3. Timer according to claim 2, characterized by an AND gate (60) which the ignition commands the flip-flop (3) only if the release signal of the bistable flip-flop (5) is available lets through.

4. Timer according to one of the preceding claims, characterized in that the Pause time between two work cycles due to the time constant of another flip-flop switch which, controlled by the trigger circuit (5), influences the trigger circuit (2).

5. Timer according to one of the preceding claims, characterized by further flip-flops to achieve a time-controlled work program.

6. Timer according to one of claims 1 to 4, characterized by a pulse shaper (10) for the generation of square-wave pulses from half-waves of the clock frequency of certain Polarity in the manner of a half-wave rectifier circuit, the one connected in series with a diode (12) Load resistor (11) in an auxiliary circuit with a voltage source (14) and a further diode (15) is so that this DC voltage source (14) only then supply current can if its voltage is higher than the instantaneous value of the rectified voltage at the resistance.

7. Timer according to one of claims 1 to 4, characterized by a pulse shaper (30) for the generation of sharp pulses in zero crossings of the clock frequency according to Art a full-wave rectifier circuit (32), the load resistor (31) in series with a Diode (35) in an auxiliary circuit with a DC voltage source (34) so that this Source (34) can only deliver current when its voltage is higher than the instantaneous value the rectified voltage across the resistor (31).

8. Timer according to one of claims 1 to 4, characterized by a rectifier (22) connected to the clock generator frequency pulse shaper (20), in which to reduce the time constant caused by the required smoothing a limitation of the rectified Half-waves are provided by a semiconductor (23).

9. Timer according to one of claims 1 to 4, characterized by one of the clock frequency Controlled semiconductor push-pull circuit (40) as a pulse switch for generating plus-minus pulses from impulses in the same direction with twice the mains frequency.

1 sheet of drawings