DE1167466B

DE1167466B - Schaltanordnung fuer die Widerstands-Doppel-Punkt-Schweissung mit gemeinsamer Gegenelektrode und mit Laengs- und Querdurchflutung der Werkstuecke durch den Schweissstrom

Info

Publication number: DE1167466B
Application number: DEP26573A
Authority: DE
Inventors: Walter Stewart Simmie; Denis Ashley Bywater; Donald Robinson
Original assignee: Standard Pressed Steel Co
Current assignee: SPS Technologies LLC
Priority date: 1960-01-05
Filing date: 1961-02-13
Publication date: 1964-04-09
Also published as: DE1133844B; GB898089A; US3053974A

Description

Schaltanordnung für die Widerstands-Doppel-Punkt-Schweißung mit gemeinsamer Gegenelektrode und mit Längs- und Querdurchflutung der Werkstücke durch den Schweißstrom Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltanordnung für die Widerstands-Doppel-Punkt- oder Nahtschweißung mit gemeinsamer Gegenelektrode und an dreiphasigem Wechselstrom, wobei die Stromdurchflutung teilweise längs durch die Werkstücke nach Art der Doppel-Punkt-Schweißung und teilweise quer durch die Werkstücke nach Art der einfachen Punktschweißung erfolgt und wobei die beiden Elektroden an zwei Phasen der in Stern geschalteten Sekundärwicklung des Schweißtransformators liegen, während die Gegenelektrode mit der dritten Phase des Schweißtransformators verbunden ist, gemäß Patent 1133 844. Sie geht aus von einer Vielphaseneinrichtung für Serien-Vielfachschweißungen, bei der zwei Werkstücke überlappend vorgesehen sind und eine Gruppe von Schweißelektroden in Berührung mit einem der Werkstücke gebracht und mit den Sekundärwicklungen eines Vielphasentransformators verbunden wird. Die Wicklungen werden miteinander durch die Werkstücke kurzgeschlossen und so das Schweißen bewirkt.
Die Erfindung bezweckt, eine verbesserte Einrichtung zum Ausführen von Vielfachschweißungen zu schaffen, bei der sowohl ein Serienschweißen als auch ein direktes Schweißen erfolgt.
Die Erfindung besteht darin, daß eine an sich bekannte Vielzahl von Schweißelektrodengruppen an den Dreiphasentransformator angeschlossen ist, von dem zwei seiner Sekundärwicklungen über Leitungen an ein Sammelschienensystem für die Schweißelektrodengruppen angeschlossen sind und die dritte Sekundärwicklung durch Leitungen mit einer Auflageschiene für die Werkstücke als Gegenelektrode verbunden ist.
Der Gegenstand der Erfindung ist beispielsweise in der Zeichnung dargestellt, es zeigt F i g. 1 ein schematisches Schaltbild einer Schweißeinrichtung, F i g. 2 eine schematische Vorderansicht einer Schweißeinrichtung, Fi g. 3 eine schematische Rückansicht der Schweißeinrichtung nach F i g. 2, F i g. 4 eine schematische Darstellung der Betätigungsmittel der Einrichtung nach F i g. 2 und 3. Bei der Einrichtung nach F i g. 1 ist ein Dreiphasenschweißtransformator mit 100 bezeichnet, der drei Primärwicklungen 1.01, 102 und 103 aufweist, die in Dreieck geschaltet sind und von Anschlüssen 104, 105 und 106 mit Dreiphasenwechselstrom gespeist werden.
Die drei Sekundärwicklungen 107, 108 und 109 sind in Stern geschaltet, und ihre äußeren Enden sind, wie dargestellt, kurzgeschlossen. Das innere Ende der Wicklung 107 ist mit einer Kupferauflageschiene 110, das innere Ende der Wicklung 108 mit einer Schweißelektrode 111 und das innere Ende der Wicklung 109 mit einer Schweißelektrode 112 verbunden.
Auf der Kupferschiene 110 liegen zwei Werkstücke aus Blech, die sich in der Schweißstellung überlappen.
Übliche (nicht dargestellte) Druckluftvorrichtungen sind vorgesehen, um den Schweißdruck an den Elektroden zu erzeugen.
Wie ersichtlich, ist die Sternverbindung durch die Werkstücke und die Auflageschiene hergestellt, und es fließen Kurzschlußströme.
Bei einer solchen Einrichtung erfolgt das Schweißen teilweise durch Serienschweißung und teilweise durch direktes Schweißen. Beispielsweise, wenn die beiden Elektroden als Phasen A und B und die Auflageschiene als Phase C bezeichnet werden, so fließt, wenn die Phase A sich im Stromnullpunkt befindet, der Strom völlig zwischen Phase B und C, was direktes Schweißen ergibt. Wenn die Phase C sich im Stromnullpunkt befindet, so fließt der Strom völlig zwischen den beiden Elektroden, was ein Serienschweißen ergibt. Bei irgendwelchen anderen Phasenwinkeln fließen die Schweißströme teilweise zwischen den Elektroden selbst und teilweise zwischen -den Elektroden und der Auflageschiene, was sowohl Serienschweißung als auch direktes Schweißen ergibt.
Es läßt sich zeigen, daß über eine volle Periode der Wechselstromspeisung während 120° lediglich ein direktes Schweißen auftritt und während der restlichen 240° ein Gemisch aus Serienschweißung und direkter Schweißung vorhanden ist.
Die so erzeugten Schweißungen sind vergleichbar mit solchen, die durch Einphasendirektschweißen erzeugt sind, jedoch bietet die Erfindung demgegenüber den Vorteil, daß eine Vielzahl von Schweißungen gleichzeitig ausgeführt wird. Außerdem können die Leitungen zu den Schweißelektroden weit voneinander entfernt sein, ohne daß die Schweißungen nennenswert beeinträchtigt werden. Auf diese Weise kann die Verbindung zu der Auflageschiene frei von der sonstigen Einrichtung angeordnet werden, wodurch die Ausbildung und Handhabung der Werkstücke erleichtert wird.
Die Schweißeinrichtung nach F i g. 2 und 3 weist einen Hauptrahmen 10 auf, der acht Paare von Schweißelektroden 11, 11', 12, 12', 13, 13', 14, 14', 15, 15', 16, 16' 17, 17' und 18, 18' und eine zusammengesetzte Kupferauflageschiene 19 aufweist. Die eine Phase eines Dreiphasentransformators 20 ist mittels zwei Leitern 21, 21' mit der Auflageschiene 19 verbunden. Eine weitere Phase ist durch zwei Leitungen 22, 22' mit einer Kupfersammelschiene 23 verbunden, und die dritte Phase ist durch zwei Leitungen 24, 24' mit einer weiteren Sammelschiene 25 verbunden. Das Kurzschließen der Transformatorsekundärwicklungen miteinander und mit den Verbindungen zu den Sammelschienen 23 und 25 erfolgt entsprechend der Darstellung in F i g. 1, wobei die Sammelschienen an die Stelle der Elektroden 111 und 112 treten.
Die Elektroden jedes Elektrodenpaares sind an die Sammelschienen 23 bzw. 25 angeschlossen, wobei die Verbindungen von den beiden Elektroden 11 und 11' zu den Sammelschienen 23 und 25 in F i g. 3 mit 26 und 26' bezeichnet sind.
Jede der Schweißelektroden weist einen Preßluftzylinder auf, der der Elektrode zugeordnet ist und die Elektrode in üblicher Weise zur Auflageschiene hin bewegt. Diese Preßluftzylinder sind mit 27, 27' 28, 28' usw. bis 34' bezeichnet.
Das Gestell trägt unterhalb der Auflageschiene eine Plattform 35, auf der acht Luftventile 36 bis 43 angeordnet sind. Diese Luftventile werden von einer (nicht dargestellten) gemeinsamen Quelle mit Druckluft gespeist und sind durch Rohre 46, 47, 48 bis 53 mit den Zylinderpaaren verbunden, wobei jedem Zylinderpaar ein Ventil zugeordnet ist. Beispielsweise betätigt das Ventil 36 die Zylinder 27 und 27', das Ventil 37 die Zylinder 28 und 28' usw.
Eine schematsiche Darstellung der Anordnung der Betätigungseinrichtung einschließlich der Luftventile ist in F i g. 4 dargestellt. Preßluft wird mittels eines Rohres 45 allen Ventilen zugeführt, und die Auslässe der Ventile sind durch die Rohre 46 bis 53 mit den Zylinderpaaren 27, 27', 28, 28' usw. verbunden.
Die Luftventile 36 bis 43 sind elektrisch betätigbar und sind an Zeitfolgeschaltgerät bekannter Konstruktion angeschlossen, welches die Ventile in vorbestimmter Folge steuert und damit die Schweißelektrodenpaare in entsprechender Zeitfolge gegen die Auflageschiene bewegt. Die Dauer jedes Schweißvorganges ist durch die Art des Metalls und die Dicke des zu schweißenden Metalls bestimmt.
Bei der Einrichtung nach F i g. 2 und 3 werden zwei miteinander zu verschweißende Metallbleche auf die Kupferauflageschiene aufgebracht, und zwar derart, daß sich die Werkstücke in dem zu schweißenden Bereich überlappen. Vorzugsweise werden die Werkstücke in ihrer Lage durch geeignete (nicht dargestellte) Klemmen, Halter od. dgl. gehalten.
Das Zeitfolgegerät 34 nach F i g. 4 wird dann eingeschaltet, und eine Aufeinanderfolge von acht Schweißungspaaren wird selbsttätig durchgeführt. Die Art der Schweißung ist eine solche, wie sie in Verbindung mit F i g. 1 beschrieben ist.

Claims

Patentanspruch: Schaltanordnung für die Widerstands-Doppel-Punkt- oder Nahtschweißung mit gemeinsamer Gegenelektrode und an dreiphasigem Wechselstrom, wobei die Stromdurchflutung teilweise längs durch die Werkstücke nach Art der Doppel-Punkt-Schweißung und teilweise quer durch die Werkstücke nach Art der einfachen Punktschweißung erfolgt, und wobei die beiden Elektroden an zwei Phasen der in Stern geschalteten Sekundärwicklung des Schweißtransformators liegen, während die Gegenelektrode mit der dritten Phase des Schweißtransformators verbunden ist, gemäß Patent 1 133844, gekennzeichnet dadurch, daß eine an sich bekannte Vielzahl von Schweißelektrodengruppen (11, 11' bis 18, 18') an den Dreiphasentransformator (100) angeschlossen ist, von dem zwei seiner Sekundärwicklungen (108, 109) über Leitungen (22, 22' und 24, 24') an ein Sammelschienensystem (23, 25) für die Schweißelektrodengruppen angeschlossen sind und die dritte Sekundärwicklung (107) durch Leitungen (21, 21') mit einer Auflageschiene (110, 19) für die Werkstücke (113) als Gegenelektrode verbunden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 519 279; deutsche Patentanmeldung E 10184 VIII d / 21 h (bekanntgemacht am 12. 4. 1956); britische Patentschrift Nr. 508 835; »Schweißen und Schneiden«, 1952, S. 194/98.