DE2019183A1 - Stromversorgungseinrichtung fuer das Lichtbogenschweissen - Google Patents

Description

OR.-ΙΝβ. DI··. ·ΙΝ·. M SC. CIFL.-PMV·. Ott, DIPL.-KHVl. -- HÖGER -STELLRECHT-GRIESSBACH- HAECKER PATENTANWÄLTE'IN STUTTGART

A 38 129 h

\i. '^ii.1970 . 2019183

U.S.Ser.No. 819,238 . .

Chemetron Corporation
840 North Michigan Avenue Chicago, Illinois, U.S.A.

. N

Stromversorgungseinrichtung für das Lichtbogen-

schweissen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromversorgungseinrichtung für das Lichtbogenschweissen mit einer Steuereinheit für den . Lichtbogenstrom und die Lichtbogenspannung,mit Einstellvorrichtungen für die gewünschte Lichtbogen-Kennlinie und mit Anschlüssen für mindestens eine Schweisszange.

Eine derartige Stromversorgungseinrichtung ist in den deutschen

Patentschriften ,,{U.S. -Anmeldung 819,204) und

(U.S.-Anmeldung 819,333) gezeigt. Sie ist auch aus der US-Patentschrift 3 337 769 bekannt, in welcher ein sogenannter Schweissgleichrichter gezeigt ist, der einen Mehrphasen Transformator und eine mit steuerbaren Siliziumgleichrichtern bestückte Gleichrichtereinheit aufweist. Diese Einrichtung verwendet eine Strom- und Spannungsrückkopplung zur Steuerung des

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Zündzeitpunktes der Siliziumgleiehrichter, die einen Mehrphasen-Vollweg-Gleichrichter bilden. In Reihe,zu dem Gleichrichter ist ein Transduktor angeordnet, der eine veränderbare Serieninduktivität zum Lichtbogen bewirkt, was insbesondere für das Shortarc- und das Sprühregenlichtbogen-Schweissverfahren von Bedeutung ist. Für die Einstellung der Kennlinienneigung, der Lichtbogenspannung und der Serieninduktivität sind entsprechende Einstellvorrichtungen vorgesehen.

Bei bestimmten Schweisseinrichtungen sind mehrere Schweisszangen vorgesehen, von denen jedoch jeweils immer nur eine eingesetzt wird, so daß sie zweckmäßigerweise an die gleiche Stromversorgungseinrichtung angeschlossen werden» So ist zum Beispiel eine Zwillings-Schweissmaschine bekannt, die zwei Schweissdrahtzufuhrer aufweist, die abwechselnd arbeiten. Wenn eine Schweissstromversorgungseinrichtung bei eimer solchen Schweisseinrichtung angewendet wird, muß die Bedienungsperson bsi jedem Wechsel der Schweisszange die Einstellvorrichtungen für die Lichtbogenspannung, die Kennlinienneigung und die Serieninduktivität für gewöhnlich neu einstellen. Dies begünstigt falsche Einstellungen und somit Fehlschweissungen und ist sehr zeitraubend, insbesondere, wenn die Stromversorgungseinrichtung mit den Einstellvorrichtungen, wie gewöhnlich, an einer von dem Schweissort entfernten Stelle untergebracht ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Stromversorgungseinrichtung für das Lichtbogenschweissen mit mehreren, wahlweise einsetzbaren Schweisszangen zu schaffen, die einfacher, schneller und fehlersicherer zu bedienen ist als die bekannten Stromversorgungseinrichtungen und die sich darüber hinaus auch gut für eine Fernbedienung eignet.

Dies wird bei einer Stromversorgungseinrichtung der eingangs ge-

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nannten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine Anzahl parallel geschalteter Anschlüsse für wahlweise einsetzbare SchwelSSzangen vorhanden ist, daß jeder Schweisszange ein Satz von Einstellvorrichtungen zugeordnet ist und daß eine Auswahleinheit vorgesehen ist, die jeweils einen Satz von Einstellvorrichtungen wirksam werden läßt*

Vorteilhafterweise ist in der Auswahleinheit jeder Schweisszange eine Auswahlvorrichtung zugeordnet, die jeweils einen Satz von Einstellvorrichtungen wirksam werden läßt und gleichzeitig mit dieser Schweisszange auslösbar ist. I

Um zu verhindern, daß versehentlich mehrere Schweisszangen gleichzeitig eingeschaltet werden, oder daß eine Schweisszange nit einer falschen Einstellung betrieben wird, weist nach einer Ausgestaltung der Erfindung jede Auswahlvorrichtung eine Verriegelungsvorrichtung auf, die bei Auslösung einer Auswahlvorrichtung eine Auslösung der anderen Auswahlvorrichtungen verhindert.

Vorteilhafterweise ist jede Auswahlvorrichtung durch einen Schalter auslösbar, der zusammen mit einem Hauptschalter der zugeordneten Schweisszange, gegebenenfalls über ein Zwischenrelais betätigbar ist. Dabei ist es günstig, wenn der Schalter über eine | Steckvorrichtung sowie ein Kabel mit der Auswahlvorrichtung verbunden und über ihn der Auswahlvorrichtung die Betriebsspannung zuführbar ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Auswahlvorrichtungen mindestens eine Schaltvorrichtung auf, mit deren Hilfe jeweils ein Satz von Einstellvorrichtungen mit der Steuereinheit für den Lichtbogenstrom und die Lichtbogenspannung verbindbar 1st. Zweckmäßigerweise sind die Einstellvorrichtungen, beispielsweisIySie Lichtbogenspannung, die Kennlinienneigung und die Serieninduktivität, als Potentiometer ausgebildet, deren

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Abgriffe mit der Steuereinheit für den Lichtbogenstrom und die Lichtbogenspannung verbindbar sind, wobei einander zugeordnete Potentiometer der einzelnen Sätze von Einstellvorrichtungen parallel geschaltet sind.

Wenn die Schaltvorrichtung nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ein Relais aufweist, ergibt, sich dadurch ein besonders einfacher Aufbau für eine mit Anschlüssen für zwei Schweisszangen versehene Stromversorgungseinrichtung, daß das Relais mit dem Schalter einer Schweisszange verbunden ist und mit je einem Ruhekontakt die Einstellvorrichtungen eines Satzes und mit je einem Arbeitskontakt die Einstellvorrichtungen des anderen Satzes mit der Steuereinheit verbindet, daß ein zweites Relais mit dem Schalter der anderen Schweisszange verbunden ist und einen Ruhekontakt aufweist, der in Reihe zu dem Relais geschaltet ist und daß das erste Relais oder ein ihm parallel geschaltetes drittes Relais einen Ruhekontakt aufweist, der in Reihe zu dem zweiten Relais geschaltet ist.

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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen; · ·'

Fig. 1 ein Blockdiagramm und

Fig. 2 ein Schaltbild der Erfindung.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel enthält einen Mehrphasen-Schweißtransformator 1, der Wechselstrom an eine Mehrphasen-Vollweg-Sleichrichtereinheit2 liefert. Mit der Gleichrichtereinheit sind zwei Ausgangsleitungen 3 und 4 ver- | bunden, von denen die Leitung 3 die positive und die Leitung die negative Leitung ist. Die negative Leitung 4 ist mit zwei getrennten Werkstücken 5 und die positive Leitung 3 mit zwei Schweißsangen 6 und 7 verbunden, von denen jede eignen Schweißdraht oder eine Elektrode 8 bzw. 9 aufweist. Wenn die Stromversorgung für eine der Schweißzangen 6 oder 7 eingeschaltet wird, bildet sich, wie in Fig. 1 angedeutet, zwischen dieser und dem entsprechenden Werkstück 5 ein Lichtbogen aus.

Für eine sachgemäße Lichtbogenschweißung muß die Spannung zwischen der Elektrode und dem Werkstück sorgfältig vorge-" ■ wählt und dann die Lichtbogenspannung und die Lichtbogenkennlinie im wesentlichen konstant gehalten werden. Geaaß der I Erfindung kann für die Schweißzange 6 eine Einstellung und für die Schweißzange 7 eine andere Einstellung verwendet · ; werden, ■'.-..

Für die Konstanthaltung der eingestellten V.'erte ist ein Strpia- i rückkopplungs-Summierverstärker 12 und ein Spannungsrückkopplungs-Summierverstärker 14 vorgesehen. Der Verstärker 12 ist mit einem Eingang an zwei parallel geschaltete Bezugsspannungs-' eingaben 10 und 11 und mit einem zweiten Eingang über eine Stromrüekkopplungseinheit 13 angeschlossen, die ein Signal !

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erzeugt, das dem Strom durch die Leitung 3 proportional ist-. Ein Eingang des Summierverstärkers 14 ist mit den Ausgang des Summierverstärkers 12 und der zweite Eingang des Verstärkers über eine Spannungsrückkopplungseinheit 15 mit den Leitungen 3 und 4 verbunden. Am Ausgang des Summierverstärkers 14 steht daher ein modifiziertes Spannungssignal zur Verfügung, das durch die Stromrückkopplung von der Neigung der Kennlinie des Lichtbogens und durch die Spannungsrückkopplung von dem Äugenblickswert der Lichtbogenspannung abhängt.

Der Ausgang des Summierverstärkers 14 ist mit einer Zündein- W heit 15a verbunden,"die an die Gleichrichtereinheit 2 angeschlossen ist und an einer Reihe von steuerbaren Gleichrichtern Zündimpulse in der erforderlichen zeitlichen Staffelung liefert,

Die Bezugsspannungseingaben 10 und 11 sind, wie durch die gestrichelten Linien angedeutet, mit jeweils einer der Schweißza-ngen 6 bzw. 7 verbunden. Sie können,- in Verbindung mit anderen, in Fig. 2 gezeigten Einstellaöglichkeiten, so eingestellt werden, daß die Gleichrichtereinheit 2 für jede SchweiQzange 6 bzw. 7 anders gezündet wird,, so daß jeder Lichtbogen eine andere Spannung und eine andere Kennlinie hat.

fc In Fig. 2 ist das Ausführungsbeispiel der Erfindung näher dargestellt. Der SchweißtransforDator 1 ist ein Dreiphasen-Transformator mit einer Seehsphasen-SekundärwickluRg 16 in Sternschaltung und einer Dreiphasen-Primärwicklusg 17 in Dreieckschaltung! Die Wicklungen sind auf einem gemeinsamen Kern 13 angeordnet und liefern eine im wesentlichen konstante Spannung.

Der Sternpunkt der Sekundärwicklung 16 ist mit einer Drosselspule 19 eines !jpransduktors 20 ffiit durch Vormagnetisierung sättigbares Kern in Serie zu awei parallel geschalteten Haupt-

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etromwiderständen 21 zur Steuerung der Neigung der Lichtbogenkennlinie an die Werkstücke 5 angeschlossen. Der (Transduktor 20 liefert eine veränderbare Induktivität in Serie cit dem jeweiligen Lichtbogen, was besonders für das Shortarc-Verfahren wesentlich ist. Er kann an sich beliebig aufgetaut sein. Vorzugsweise ist er jedoch gemäß dem deutschen Patent ..... (US-Anmeldung 819 334) ausgebildet.

Wie dort näher ausgeführt ist, enthält die Induktivitätssteuerung ein kleines Potentiometer 22 in der Stromquelle für die GleichstroEVormagnetisierung des Transduktors 20 vermittels einer Sättigungswicklung 23, die, wie durch die ge- I strichelte Linie angedeutet, mit einer Drosselspule 19 magnetisch gekoppelt ist. Die Stellung des Potentiometer? 22 steuert dabei die GröPe des Sattigungi5stroir.es. Gecä!3 der Zr^ findung ist dea Pctentioceter 22 ein zweites Pot-e^ntiotseter parallel geschaltet. In Serie mit dem Potentioßeter 22 ist ein Ruhekontakt 25-1 und in Serie mit dem zweiten Potentiometer 24 ein Arbeitskontakt 25-2 eines Relais 25 angeordnet. Das Relais.25 befindet eich in einer den Bezugsspsnnungseingaben 10 und 11 zugeordneten Steuerschaltung.

Das äußere Ende jeder Phesenwicklung der Sekundärwicklung 16 ist jeweils in Serie mit einen steuerbaren Siliziungleieh- a riehter 26 an die Leitung 3 engeschlossen. Die zu diametral gegenüberliegenden Fhaeenwicklungen der sterngeschalteten Sekundärviicklung gehörenden Si.liziumgleichrichter verden dabei jeweils gleichzeitig leitend gemaeht, ep da3 die Gleichrichterpaäre jeder Phase eine Vollweg-Gleichrichtung bewirken. Jedes ßieichrichterpaar iset gemeinsam an die Zündeinheit 15a angeschlossen und die fU?ei Paare werden von dieser jeweils gleichBeitig mi% aufeiöÖfiäeriOlgenSen Zündiffipulseft beaül¹« schlagt. Durch zeitliche Steuerung Öer zündung entsprechend , der Siliciumgleichrichter wird dana jevfeile ein ge«igneier

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Teil jeder Halbwelle des Wechselstromes an die Leitungen 3 und 4 weitergeleitet.

Die Gleichrichterpaare sind an entsprechende Teile der Zündeinheit 15a angeschlossen, von denen die Zündschaltung 27 für eines der Gleichrichterpaare 26 ausführlicher dargestellt ist. Die anderen beiden Zündschaltungen 27' und 27" für die anderen beiden Gleichrichterpaare sind.ähnlich aufgebaut. Die Zündschaltung 27 wird über eine Leitung 28 erregt, die an dem Ausgang des Sumrcierverstärkers 14 angeschlossen ist. Das Signal auf der Leitung 28 bestimmt den Zeitpunkt in jeder Haltwelle der.an die Siliziumgleichrichter 26 angelegten Phasenspannung, zu welchem an die Siliziucgleichrichter 26 ein Zündimpuls angelegt wird, um abhängig von den Bezugsspannungseingaben 10 und 11 und den Rückkopplungssignalen die gewünschte konstante Ausgangsspannung und die gewünschte Kennlinienneigung zu erzielen.

Mit den von den Phasenwicklungen der Sekundärwicklung 16 zu den Anoden eines Paares von Gleichrichtern 26 führenden Leitungen sind zwei Wicklungen 29 gekoppelt. Die Wicklungen 29 sind parallel über zwei Leitungen 30 an die Stromrückkopplungseinheit 13 angeschlossen. Parallel zu den Leitungen 30 liegt ein Abschlußwiderstand 31. Die Stronrückkopplungseinheit 13 enthält eine Kennlinien-Iieigungs-Schaltung 32, deren Ausgang mit dem Eingang des Sucmierverstärkers 12 verbunden ist.

Die Neigungsschaltung 32 enthält eine Vollweg-Dioden-Gleichrichterbrücke 33» die an die Leitungen 30 angeschlossen ist und einen von den Strom in den Zuleitungen der Gleichrichter 26 und damit auch von dem Strom in der Leitung 3 abhängigen pulsierenden Gleichstrom erzeugt. Dieser Gleichstrom wird durch einen Parallelkondensator 34 gefiltert und einem mit einem Abgriff 36 versehenen Potentiometer 35 zugeführt. Das

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Potentiometer 35 bildet einen Spannungsteiler, mit dem das Rückkopplungssignal zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen bei den Stromwandlern auf eine vorgegebene Maximalneigung der Lichtbogenkennlinie eingestellt werden kann.

Zwischen dem Abgriff 36 des Potentiometers 35 und dessen einem Ende ist ein weiterer Spannungsteiler angeschlossen, der aus zwei in Serie geschalteten YJiderständen 37 bestellt. Die Verbindungsstelle der Widerstände 37 ist mit einer Leitung 38 verbunden, welche die gemeinsame Masseleitung für die Steuerschaltung bildet. Zur Vereinfachung der Darstellung sind die i verschiedenen Kaseeverbindungen durch ein Massesymbol angedeutet worden. Beim tatsächlichen Aufbau der Schaltung werden diese dann durch einen eigenen Leiter miteinander verbunden.

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Parallel zu den Spannungsteilerwiderständen 37 ist eine Stromentnahmeschaltung angeschlossen, die ein erstes Potentiometer 39 in Serie su einer Diode 40 enthält. Ein Abgriff 4I des Potentiometers 39 liefert dann ein Gleichstroinsignal, das dem Strcmrückkopplungssignal proportional ist. Er ist über . einen Ruhekontakt 25-3 des Relais 25 mit einer Stromrückkopplungsleitung 43 verbunden, welche dieses Signal an den Summierverstärker 12 weiterleitet.

Die Kombination aus dem Potentiometer 39 und den Spannungsteilerwiderständen 37 ermöglicht sowohl eine negative als auch eine positive Rückkopplung in bezug auf die gemeinsame Masseleitung 38. .

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Die dargestellte Neigungsschaltung 32 ermöglicht, insbesondere in Verbindung mit dem Stromrückkopplungs-Summierverstärker 12, eine einfache und genaue Einstellung der Ausgangskennlinie von einer positiven Neigung über die Neigung null bis zu einer negativen Neigung und ermöglicht somit eine Anwendung

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der Schweißstromversorgung für verschiedenste Artec von Sehweißverfahren.

In dens dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind zwei verschiedene Einstellvorrichtunges für die Eenalinienneigung vorgesehen, die durch die Kontakte des Seiais 25 wahlweise eingeschaltet werden können. Eoroalerweise isrt das Potentiometer 39 über den Ruhekontakt 25-3 angeschlossen. . Diesem PotentioEeter 39 ist über eiee Diode 40* ein weiteres Potentiometer 42 parallelgeschaltet, dessen Abgriff 41* über einen Arbeitskontakt 25-4 mit der Leitung 43 verbunden v/erden kann. Zur Auswahl der Potentiometer 39 unä 42 wird des Relais 25 wahlweise erregt. Die Potentictaeter 39 fflsö 42 erzeugen ähnliche modifizierte Strosrückkopplungssigiaale aaf der nit dem SuniEierverstärker 12 verbundenen Leitung 43.

Der Suminierverstärker 12 enthält eine Voll*feg-Gleicbrichterbrücke 44, die über einen Transformator 45 an eine Phase des Wechselstromnetzes gelegt ist und eine Gleichstrom-Vorspannung erzeugt. Am Ausgang der Gleich-richterbrüeke 44 liegen ein Widerstands-Kondensator-Filter 45 sowie zwei in Serie geschaltete Zenerdioden 47. Die Verbindungsstelle der Zenerdioden 47 ist mit Masse verbunden. Das Filter 46 esa die Zenerdioden 47 erzeugen eine geregelte Spannung für den Be- ' 'trieb des Summierverstärkers 12 von z.B. +18 Volt an der oberen Leitung 48.

Der eigentliche Verstärker ist ein BifferentialTrerstärker mit zwei npn-Transistoren 49 und 50, die in einer-bekannten Differentialverstärkerschaltung den Zenerdioden 47 parallelgeschaltet sindi Parallel zu den Zenerdioden 47 liegt ein Spannungsteilerglied aus einem Potentiometer 51» den ein Widerstand 52 vorgeschaltet ist. Ein Abgriff 53 des Fotentioneters 51 ist in Serie mit einem Widerstand 54 an äie Basis 55 des Transi-

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store 49 angeschlossen und verursacht eine Vorspannung, die den Transistor 49 leitend zu machen trachtet, um ein Ausgangssignal en dessen Kollektor zu erzeugen.

Der gegengeschaltete zweite Transistor 50 des Differentialverstärkers wird von einem SuEmierpotentiometer 56 erregt, dessen eine Seite über einen Widerstand 57 mit der Stromrückkopplungsleitung 43 verbunden ist. Die andere Seite des Sunimierpotenticnjeters 56 ist über eine Leitung 58 und einen Ruhekontakt 25-5 des Relais 25 an eine Pernbedienungs-Steckvorrichtung 59 angeschlossen.

Für die vorbesohriebene Doppelsteuerung sind zwei Fernbedienungs-Steckvcrrichtung 59 und 59' vorgesehen, um durch wahlweise Erregung des Relais 25 wahlweise eine von zwei verschiedenen Spannungseinstellvorrichtungen einschalten zu können. Normalerweise ist die Steckvorrichtung 59 eingeschaltet. Durch Erregen des Relais 25 wird der Ruhekontakt 25-5 geöffnet und ein Arbeitskontakt25-6 geschlossen, der mit der anderen Steckvorrichtung 59' verbunden ist. Die Steckvorrichtungen 59 und 59' sind in bekannter Weise aufgebaut. Die Verbindungen in ihrem Innern sind durch gestrichelte Linien angedeutet.

Die Leitung 58 ist durch die Steckvorrichtung 59 mit einer <. Leitung 60 verbunden, die an einen Abgriff 61 eines Potentiometers 62 zua Einstellen der Eingangsspannung angeschlossen ist. Das Potentiometer 62 bildet die Bezugsspannungseir.gabe von Fig. 1. Es ist an einer Seite über eine Diode 63 und einen gemeinsamen Widerstand 64 mit der Leitung 48 und somit mit der positiven Seite der Gleichrichterbrücke 44 verbunden. Die andere Seite des Potentiometers 62 ist über die Steckvorrichtung 59 an die gemeinsame Kasse angeschlossen.

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Im Betrieb des Systemes wird das Potentiometer 51 auf eine vorbestimmte Vorspannung für den Transistor 49 eingestellt. Das durch das Relais 25 eingeschaltete Potentiometer 62 der Bezugsspannungseingabe 10 wird so eingestellt, daß es auf einer Seite des Summierpotentiometers 56 eine vorbestimmte,, der gewünschten Ausgangsspannung entsprechende Spannung erzeugt. Die Spannung an der anderen Seite wird von der Strcnrückkopplung und insbesondere von der Spannung auf der Leitung 43 bestimmt. Ein Abgriff 65 des Potentiometers 5S leitet die Spannung über einen Widerstand 66 an die Basis des Transistors weiter. Die an den Transistor 50 angelegte Spannung ist proportional der Differenz aus der vorgewählten Bezugsspannung am Potentiometer 62 und der Spannung auf der leitung 43. Das Ausgangssignal des Summierverstärkers 12, das auf einer mit dem Kollektor des Transistors 49 verbundenen Leitung 67 erscheint, ist daher der Summe aus der Eingangs-Bezugsspannung der Bezugsspannungseingabe· 10 und der Rückkopplungsspannung von der Stromrückkopplungseinheit 13 direkt proportional»

Bei Erregung des Relais 25 wird das Potentiometer 62 abgeschaltet und ein zweites, parallel geschaltetes Potentiometer 67a der anderen Eezugsspannungseingabe 11 über die Fernbedienungs-Steckvorrichtung 59' und den Arbeitskontakt 25-6 in ähnlicher V/eise zur Wirkung gebracht. Das Potentiometer 67a ist dem Potentiometer 62 parallelgeschaltet und einander entsprechende Teile sind mit einem Strich versehen.

In beiden Schaltungen wird das modifizierte Strocrückkopplungssignal auf der Leitung 67 an eine Spannungsrückkopplungsschaltung, und zwar an den Sunrnierverstärker 14, angelegt. Die Spannungsrückkopplungsschaltung ist ähnlich aufgebaut wie die Stromrückkopplungsschaltung. Sie enthält einen Differentialverstärker mit zwei Transistoren, die aß eine geregelte Gleichstromversorgung angeschlossen sind, die eine alt den

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Transformator 45 verbundene Yollweg-Sleiehricbterbrüeke 68 und ein Filter 69 enthält* Hit einem: Transistor 71 des Bif'ferentialverstärkers ist in ähnlicher Weise ein Spannungsteiler-Potentiometer 70 verbunden, das den Transistor 71 in leitrichirtung vorspannt..

Ein entgegengeschalteter Transistor 72 des Bifferentialver-. stärkers "ist zu seiner Vorspannung mit einem Summierpotenitiometer 73 verbunden,, dessen eine Seite an die Stromrückkopplungsleitung 67 und dessen andere Seite über einen Widerstand 74 an die Spannu©gsrüekkopplungsleitung 13 angeschlossen ist., Das Ausgangssignal des Differentialverstärkers wird über eine Leitung 75,, die mit den Eingacgsleitungen 28 der verschiedenen Zündschaltungen 27 in Vielfach, geschaltet ist,, von dem: Kollektor des Transistors 71 abgebenden.

Me Zündschaltungen enthalten eine Impu^Lsschaltung ?6 mit einer Vallweg-Gleiehric.hterbriicke 77». die,, ähnlich wie eine Anordnung nach der US-Patentschrift 3 337 169,._: durch eine Phasenwicklung 78 auf einem der Sichenkel des Kernes; 18 des Scftweißtransformators l durch die Spannung jeweils einer Phase erregt wird. Die Ausgangsspannrasg der Sleichrichterbrücke 77 ist nicht gefiltert., Sie bewirkt einen gleichphasigen ladestrom, für die Impulsschaltung 76» die einen zweistufigen. Verstärker mit den Transistoren 79 enthält* der die ladung eines Zlndkondensators SQ steuert.» welcher,, ähnlich wie in dies? genannten ITS-Patentschrift _:% mit einemi Einschicht-T'ransistor 81 verfianden ist. ·

ler erste der beiden Transistaren ti ist über eine Serienschaltung 82 aüis einer Diadie und einem: ¥iderstand; mit der leitung 27 verbunden., Bie Ausgangs spannung der Impulssehaltung IS steuert dlie lAtlaittng eines Kondensat or s 83* de-r in rniit einem; Miierstani 84 an> die Gleicfcrichterbrücjke Ί1

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schlossen ist. Parallel zu dem Kondensator 83 liegt ein steuerbarer Siliziumgleichrichter 85 in. Serie mit einem Widerstand 86. Der Ausgang des Einschicht-Transistors 81 ist über eine Leitung 87 mit der Steuerelektrode des steuerbaren SiIiziurcgleic.hr ich t er s 85 verbunden. Zwischen den Zündperloden des Einschicht-Translstors 81 wird der Kondensator 83 über die G-leichrichterbrücke 77 aufgeladen., Durch Zünden des Einschicht-Transistors 81 wird auch der steuerbare Siliciumgleichrichter 85 gezündet, so daß dieser leitet und den Kondensator 83 entlädt, wodurch an dem Widerstand 86 eine entsprechende Spannung entsteht.

An der Verbindungsstelle zwischen dem steuerbaren Siliciumgleichrichter 85 und dem; Widerstand 86 sind zwei Widerstände¹ 88 und 89 angesehlossen, die an ihren anderen Enden mit den Steuerelektroden von zwei steuerbaren Siliziumgleichrichtern 26 in der Gleichrichtereinheit 2 verbunden sind. Eie in Kaskade geschaltete Leistungsverstärkersehaltung ist Gegenstand des Patentes' ...... (US-Anraeiäirag 819 175).

Das Steuerrelais 25 wird mit Hilfe einer durch die erste Schweißzange 6 betätigte 3ehweißzangenBuswahlsehaltung 90 bzw. mit Hilfe einer zweiten,, durch die zweite Schweißzange 1, betätigte Schweißzangenauswahlschaltung 9T an Spannung gelegt» Die Auswahlschaltung 90 enthält eine Steckvorrichtung 92,, welche zwei Leitungen 93 mit einem Arbeitekontakt eines in einem der Schweißzange 6 zugeordneten SchweiQ!dirahtz:uführer 9'5 angeordneten SchweiJza !agenauswahlrelais 94 verb;indet., Das SchweißzangeKauswahlrelais 94 ^is"fe io- Reihe mit einem SchwelS-zungenschalter 96 an. einen Leistungstransformator' 95a angeschlossen* Bei seiner Erregung schließt es· den Ajrbeitskostakt 94-1 und versorgt dlas Steuerrelais 25 über die Leitungen 93 mit Spannung» Hierzu ist der Ar blitzkontakt 94-1 in Serie mit der Schweißzangenauswahlsehaltung S0^; an den TranssfOrmator

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95a angeschlossen. Der Schweißzangenschalter 96 für die Erregung des Schweißzangenauswahlrelais 94 wird gleichzeitig _v mit einem hier nicht dargestellten Leistungsschalter für die Schweißzange 6 betätigt.

Beim Schließen des Schweißzangenschalters 96 wird über die Steckvorrichtung 92 und einen Ruhekontakt 97-1 eines Verriegelungsrelais 97 _f das einen Teil der zweiten Schweißzangeneuswahlscualtung 91bildet, Spannung an das Steuerrelais 25 angelegt« Hierdurch wird das Steuerrelais 25 erregt, so daß seine Kontakte 25-1 bis 25-6 umliegen. Dabei schließen-die Arbeitskontakte 25-2, 25-4 und 25-6 und öffnen die Ruhekon- i takte 25-11 25^-3 und 25-5. Hierdurch werden die drei Potentiometer 22, 39 und 62, welche die.Induktivität, die Kennlinienneigung und die Lichtbogenspannung steuern, unwirksam gemacht und die parallelgeschalteten anderen Potentiometer 24, 42 und 68 eingeschaltet.

Dem Steuerrelais 25 in der ersten Schweißzangenauswahlschaltung 90 ist ein Verriegelungsrelais 98 perallelgeschaltet. Es betätigt einen Ruhekontakt 98-1,-der mit dem Verriegelungsrelais 97 der zweiten Schweißzangenauswahlschaltung 9I in Reihe geschaltet ist.

Die zweite Schweißzar.genauswahlschaltung 91 enthält eine Steckvorrichtung 99» die in ähnlicher Weise mit einem der Schweißzange 7 zugeordneten Gchweißdrahtzuführer 10Ö verbunden ist. Sie weist einen SchweiSsangenschalter 101 der zweiten Schweißzange 7 auf, der in ähnlicher Weise das Anlegen von Spannung über den Ruhekontakt 98-1 des zweiten Verriegelungsrelais 98 an das Verriegelungsrelais 97 steuert. Der Schweißzangenschalter 101 ist mit einem hier nicht dargestellten Hauptschalter für die Schweißzange 7 verbunden und wird mit diesem gleichzeitig betätigt, um wahlweise eine Spannung an die SchwelQzangenauswahlschaitung 91 und ittsbe-

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sondere an das Verriegelungsrelais 97 anzulegen.

Die Schweißdrahtzuführer können mit weiteren, hier nicht dargestellten Verriegelungskontakten versehen sein, die durch die Schweiß'zangennchalter 96 und 101 und durch die ihnen zugeordneten Relais 94 betätigt werden, um sicherzustellen, daß immer nur ein Schweißdrahtzuführer eingeschaltet ist, wodurch die Einrichtung noch betriebssicherer wird.

Die Arbeitsweise des Ausführungsbeispieles der Erfindung gemäß Pig. 2 kann wie folgt zusammengefaßt werden. Für eine Anwendung mit einer Zwillings-Schweißdrahtzuführung kann die Bedienungsperson für eine Schweißung mit der Schweißzange 6 das Spannungs-Potentiometer 62, das Stromrüekkopplur.gs-Potentiocieter 39 und das Induktivitätssteuerungs-Potentioceter 22 einstellen. Völlig, unabhängig davon kennen für eine ganz andersartige Schweißung mit der Schweißzange 7 die zugehörigen Potentiometer 68, 42 und 24 auf eine andere Spannung, Kennlinieiir.eigung und Induktivität eingestellt werden.

'Wenn bein Betrieb die Schweißzange 6, beispielsweise durch Drücken eines Abzuges an der Schweißzange, betätigt wird, schließt ein Kauptschalter,· um die Elektrode 8 unter Strom zu setzen. Gleichzeitig wird der zugehörige SchweiSzangenschalter 6 betätigt, wodurch das Steuerrelais 25 und das zugehörige Verriegelungsrelais 98 erregt wird. Das Steuerrelsis · 25 schaltet die entsprechenden Potentiometer in die Spannungs-, Kennlinienneigungs- Wa Induktivitäts-Steuerschaltunger. ein und das Verriegelungsrelais 9S öffnet gleichzeitig seinen Ruhekontakt 96-1, wodurch der Stromkreis in der zweiten SchweiS-zangenauswahlschaltung 91 zwangsläufig geöffnet und dadurch eine fehlerhafte Betätigung dieser Schaltung vermieden wird.

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Wenn die Bedienungsperson die Schweißung beendet hat und den Abzug der Schweißzange freigibt, öffnen die Schalter und die Schweißzangenauswahlschaltungen gelangen automatisch in die dargestellte Bereitschaftsstellung zurück.

Wenn die Bedienungsperson nunmehr die andere Schweißzange 7 aufnimmt und sie betätigt, wird die Elektrode 9 unter Strom gesetzt und der Schweißzangenschalter 101 geschlossen. Da hierdurch das Steuerrelais 25 nicht erregt wird, bleiben die Potentiometer, wie dargestellt, eingeschaltet. Das zweite Verriegelungsrelais 97 wird jedoch an Spannung gelegt. Es bleibt während dieser Schweißperiode erregt und öffnet dabei seinen Ruhekontakt 97-1, um eine versehentliche Betätigung der ersten Schweißzangenauswahlschaltung 90 zu verhindern.

Gemäß der Erfindung ist somit eine Zwillingssteuerung geschaffen worden, die eine unabhängige Einstellung für verschiedene Schweißungen ermöglicht und gleichzeitig die Möglichkeit einer falschen Zuordnung der Einstellungen zu den einzelnen Schweißzangen ausschließt.

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- Patentansprüche

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Claims (11)

A 38 129 h 17.4.1970 ._ t-125 - l/ - Patentansprüche ( 1. JSi

1. Stromversorgungseinrichtung für das Lichtbogenschweissen mit ^""■""•^ einer Steuereinheit für den Lichtbogenstrom und die Lichtbogenspannung, mit Einstellvorrichtungen für die gewünschte Lichtbogenkennlinie und mit Anschlüssen für mindestens eine Schweisszange, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl parallel geschalteter Anschlüsse für wahlweise einsetzbare Schweisszangen (6, 7) vorhanden ist, daß jeder Schweisszange (6, 7) ein Satz von Einstellvorrichtungen (22, 39, 62; 24, 42, 67a) zugeordnet ist, und daß eine Auswahleinheit (90, 91) vorgesehen ist, die jeweils einen Satz von Einstellvorrichtungen wirksam werden läßt.

2. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schweisszange (6, 7) eine Auswahlvorrichtung (90, 91) zugeordnet ist, die jeweils einen Satz von Einstellvorrichtungen wirksam werden läßt und gleichzeitig mit dieser Schweisszange(6, 7) auslösbar ist.

3. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Auswahlvorrichtung (90, 91J eine Verriegelungsvorrichjur.j (97 # 98) aufweist, die bei Auslösung einer Auswahlvorrichtung (90) eine Auslösung der anderen Auswahlvorrichtungen (91) verhindert.

4. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Auswahlvorrichtung (90) durch einen Schalter (94-1) auslösbar ist, der zusammen mit einem Haupt-

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schalter der zugeordneten Schwelsszange(6), gegebenenfalls über ein Zwischenrelais (94), betStigbar ist.

5. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch A, dadurch gekenn- , zeichnet, daß der Schalter (94-1) über eine Steckvorrichtung (92) sowie ein Kabel (93) mit der Auswahlvorrichtung (90) verbunden ist.

6. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß über den Schalter (94-1) der Auswahlvorrichtung (90) die Betriebsspannung zuführbar ist.

7. Stromversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahlvorrichtungen (90, 91) mindestens eine Schaltvorrichtung (25)aufweisen, mit deren Hilfe jeweils ein Satz von Einstellvorrichtungen (22, 39, 62; 24, 42, 67a) mit der Steuereinheit (12, 14, 15a) für den Lichtbogenstrom und die Lichtbogenspannung verbindbar ist.

8. Stromversorgungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einer Stromrückkopplung zur Steuerung der Kennlinienneigung, mit einer Spannungsrückkopplung zur Steuerung der Lichtbogenspannung und mit einem Transduktor zur Steuerung der Serieninduktivität zum Lichtbogen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Satz von Einstellvorrichtungen getrennt betätigbare Einstellvorrichtungen zum Einstellen der Lichtbogenspannung (62, 67a), der Kennlinienneigung (39, 42) und der Serieninduktivität (22, 24) aufweist. c

9. Stromversorgungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtungen (22, 39, 62; 24, 42, 67a) als Potentiometer ausgebildet sind/

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deren Abgriffe mit der Steuereinheit (12, 14, 15a) für den Lichtbogenstrom und die Lichtbogenspannung verbindbar sind, und daß einander zugeordnete Potentiometer (22, 23; 39, 42; 62, 67a) der einzelnen Sätze von Einstellvorrichtungen parallel geschaltet sind.

10. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung mindestens ein Relais (25) aufweist, über dessen Kontakte die Einstellvorrichtungen (22, 39, 62; 24, 42, 67a) mit der Steuereinheit (12, 14, 15a) für den Lichtbogenstrom und die Lichtbogenspannung verbindbar sind.

11. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 6,und 10,mit Anschlüssen für zwei Schweisszangen, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (25) mit dem Schalter (94-1) einer Schweisszange (6) verbunden ist und mit je einem Ruhekontakt (25-1, -3, -5) die Einstellvorrichtungen (22, 39, 62) eines Satzes und mit je einem Arbeitskontakt (25-2, -4, -6) die Einstellvorrichtungen (24, 42, 67a) des anderen Satzes mit der Steuereinheit (12, 14, 15a) verbindet, daß ein zweites Relais (97) mit dem Schalter (in 100) der anderen Schweisszange(7) verbunden ist und einen Ruhekontakt (97-1) aufweist, der in Reihe zu dem Relais (25) geschaltet ist und daß das erste Relais (25) oder ein ihm parallel geschaltetas drittes Relais (98) einen Ruhekontakt (98-1) aufweist, der in Reihe zu dem zweiten Relais (97) geschaltet ist.

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