DE2234304A1

DE2234304A1 - Bolzenschweissgeraet

Info

Publication number: DE2234304A1
Application number: DE2234304A
Authority: DE
Inventors: Dankmar Tauern
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1972-07-12
Filing date: 1972-07-12
Publication date: 1974-01-31
Also published as: NO135168C; ATA594573A; FR2191972A1; IT990855B; CH559597A5; BE801834A; CA993525A; AU5774973A; NO135168B; SE384160B; AU473981B2; GB1412553A; CS188168B2; US3852559A; AT326979B; ZA734292B; ES416844A1; PL90263B1; JPS4956857A; FR2191972B1

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

PATENVAW W ALTS
8 MÜNCHEN 8O. MAUERKIRCHERSTR. 48

Anwaltsakte 22 171 12. JUIi 1972

HILTI Aktiengesellschaft
S c h a a n / Liechtenstein

Bolzenschweißgerät

Die Erfindung betrifft ein Bolzenschweißgerät zum Schweißen mit Gleichstrom-Lichtbogen mit einer Schweißpistole, die zum Schweißen auf ein Grundmaterial aufgesetzt wird, um ein Schweißelement auf dem Grundmaterial anzuschweißen,, mit einem Auslösekreis, in dem ein Auslöseschalt ungs zweig mit einem Auslöseschalter, einem Steuerglied und einem gesonderten Auslösekontakt zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit dem Grundmaterial sowie wenigstens eine Schweißleitung liegen,

und mit einer Schaltungsanordnung, welche ein Schweißen mit vertauschter Polarität erlaubt und welche wenigstens

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VII/Z

9(0611) 9882» 98 70 43 983310 Telegramm·! BERGSTAPFPATENT MOnch« TELEX 05 24 5« BEUG d Bank ι Bayerische Vereinsbank München 453100 Postscheck ι München 653 43

teilweise im Auslösekreis liegt.

Beim Lichtbogen-Bolzenschweißen, z.B. beim Kondensatorentladungs-Bolzenschweißen (CD-Schweißen), muß ein Lichtbogen zwischen der Anschweißfläche des anzuschweißenden Elementes, z.B. ein Schweißbolzen, ein Blechwinkel oder dergl., und dem Grundmaterial, z.B. ein T-Träger, gezogen werden, wodurch die Oberflächen beider Teile angeschmolzen werden. Weiterhin müssen die beiden Teile mit ihren Oberflächen in angeschmolzenem Zustand zusammengebracht werden, wodurch dann die Verschmelzung erfolgt.

Insbesondere für das Kondensatorentladungs-Bolzenschweißen haben sich, wegen der begrenzten, in der Kondensatorbatterie speicherbaren Energiemenge, zwei Schweißverfahren bewährt, welche weiter unten näher erläutert werden.

Nach beiden Verfahren wird mit Schweißbolzen gearbeitet, welche an ihren Stirnenden eine vorstehende, dünne Spitze (Tip), aufweisen.

Der Tip ermöglicht trotz geometrischem Abstand zwischen der Anschweißfläche des Schweißelementes und der Ober-

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fläche des Grundmaterials zwischen beiden einen elektrischen Kontakt zu schaffen, so daß der Schweißstrom fliessen kann und der Lichtbogen sich ausbilden kann. Der Tip ist so ausgebildet, daß er kurz nach dem Einsetzen des Schweiß-Stromstoßes explosionsartig verdampft und sich somit der Lichtbogen ausbildet. Gleichzeitig kann sich das Schweißelement auf das Grundmaterial hin in Bewegung setzen und bei richtiger Wahl der ablaufbestimmenden Parameter rechtzeitig mit seiner angeschmolzenen Oberfläche in diejenige des Grundmaterials eintauchen".

Nach dem ersten Verfahren ist der Schweißbolzen mit seinem Tip auf dem Grundmaterial aufgesetzt. Der Schweißbolzen befindet sich dabei unter Pederdruck, so daß er sich nach dem Einschalten des Schweiß-Stromstoßes und dem spontanen Verdampfen des Tips unter der Einwirkung dieser Kraft auf das Grundmaterial zu bewegt.

Nach dem zweiten Verfahren, dem sogenannten Gap-Verfahren, wird der Schweißbolzen bis unmittelbar vor dem Schweißvorgang in einem zweckmäßig eingestellten Abstand von einigen mm zum Grundmaterial gehalten. Zur Ausführung des Schweißvorganges wird zuerst die Schweiß-Spannung eingeschaltet, so daß der Schweißkreis nur'noch durch den Ab-

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stand zwischen dem Schweißbolzen und dem Grundmaterial unterbrochen ist. Anschließend wird der Schweißbolzen nach vorn bewegt, indem auf den Schweißbolzen und seine zusammen mit ihm verschiebbare Haltevorrichtung eine Kraft einwirkt, bzw. wenn bereits eine Kraft wirkt, der Schweißbolzen mit seiner Haltevorrichtung freigegeben wird. Stößt bei diesem Bewegungsvorgang der Schweißbolzen mit der Spitze auf das Grundmaterial, so ist der Stromkreis geschlossen, der Schweißstrom beginnt zu fließen und der Tip verdampft spontan, so daß der Schweißbolzen seine Bewegung ohne meßbaren Geschwindigkeitsunterschied fortsetzt. Auchhier bildet sich mit dem Verdampfen des Tips ein Lichtbogen aus, so daß in.der oben geschilderten Weise die Schweißung erfolgen kann.

Bolzenschweißgeräte weisen in der Regel ein Stromversorgungs- und Steueraggregat sowie eine mit diesem Aggregat über Leitungen verbundene Schweißpistole, auf. An der Schweißpistole sind u.a. die Haltevorrichtung für den Schweißbolzen und ein Auslöseschalter zur Auslösung des Schweißvorgangs vorgesehen.

Zur Sicherheit darf bei Bolzenschweißgeräten die wirksame Auslösung des Schweißvorganges nur bei aufgesetzter

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Schweißpistole möglich sein. Dadurch wird eine Gefährdung des Bedienungspersonals durch den Schweißstrom bei. einem nicht betriebsmäßig erfolgenden Schweißvorgang mit großer Zuverlässigkeit vermieden. " . ■

Es ist bereits bekannt, einen Sicherheits-Auslösekreis . ■

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vorzusehen, in welchem ein Auslöseschalter, z.B. ein fingerbetätigter Abzugschalter, ein Kontakt an wenigstens einem Aufsetzbein der Schweißpistole, mit welchem eine elektrische Verbindung zum Grundmaterial herstellbar ist, und ein Steuerglied liegen. Ferner liegt im Auslösekreis wenigstens eine -der Schweißleitungen. Wenn nach Auslösung des Auslöseschalters durch den·Sicherheits-Auslösekreis ein Strom fließt, spricht das Steuerglied, z.B. ein Relais, an und schließt über einen Schweißstromschalter den Schweißstromkreis. Wenn allerdings die Schweißpistole nicht auf das. Grundmaterial aufgesetzt ist, kann der Si.cherheits-Auslösekreis durch Betätigung des Auslöseschalters nicht geschlossen werden, so daß auch der Schweißvorgang nicht ausgelöst werden kann.

Bei mit Gleichstrom arbeitenden Bolzenschweißgeräten und insbesondere bei Kondensatorentladungs-Bolzenschweißgeräten ist es zur Erzielung optimaler Schweißergebnisse wünschenswert ,,mit jeweils wählbarer Polarität schweißen zu können. Ob zweckmäßig mit der einen oder der anderen Polarität geschweißt wird, hängt unter anderem von der Art der zu verschweißenden Materialien und deren Ober-

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flachenbeschaffenheit ab. Die Polvertauschung kann im einfachsten Fall dadurch erreicht werden, daß die Schweißleitung zur Schweißpistole mit der zum Grundmaterial vertauscht angeschlossen wird. Es kann aber auch ein besonderer Polwendesehalter vorgesehen sein.

Wenn bei einem herkömmlichen Bolzenschweißgerät mit Sicherheits-Auslösekreis die Polarität einer im Auslösekreis liegenden Schweißleitung vertauscht wird und nach dem zweiten oben beschriebenen Verfahren (Gap-Verfahren) geschweißt werden soll, treten Schwierigkeiten auf. Bei abgehobenem Schweißbolzen ist bei einer der beiden Polungsmöglichkeiten der für den Auslösekreis mitbenutzte Teil des Schweißkreises unterbrochen und damit ist eine Auslösung des Schweißvorganges nicht möglich.

Bei bisher bekannten Geräten wurde auf verschiedene Weise versucht, dieses Problem zu beseitigen. Entweder wurden mehrere Kontakte zum Herstellen elektrischer Verbindungen mit dem Grundmaterial verwendet, wobei der Auslösekreis anstatt über eine Schweißleitung über das Grundmaterial zwischen den Kontakten der Pistole geschlossen wird. Nachteilig ist dabei, daß sich bei unsauberen Oberflächen durch die Mehrzahl von Kontakten größere KontaktSchwierigkeiten ergeben und daß durch überbrücken der Kontakte die Sicherheit, die der Sicherheits-Auslösekreis geben soll,-leicht

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ausgeschaltet werden kann. Zum Teil wurde auf den Sicherheits-Auslösekreis ganz verzichtet, oder es wurde auf die Umpolbarkeit oder auf die Möglichkeit des Arbeitens nach dem Gap-Verfahren verzichtet, oder mit dem Umpolen der Schweißleitungen mußte durch eine gesonderte Bedienungsmaßnahme auch der Auslösekreis umgelegt werden, was zusätzlichen Bedienungsaufwand erfordert und auch leicht vergessen wird.

Nach einem wichtigen Ziel der Erfindung soll ein Bolzenschweißgerät von der eingangs angegebenen Art mit einer Sicherheits-Auslöseschaltung geschaffen werden, welches ohne zusätzliche Bedienungsmaßnahmen auch dann richtig arbeitet, wenn der Schweißvorgang mit beiden oben genannten Verfahren und mit beliebiger Polarität ausgeführt werden soll, wobei die Sicherheits-Auslöseschaltung mit geringem technischen Aufwand realisierbar ist.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Auslösekreis mit Strom wechselnder Polarität gespeist wird und daß der Auslöseschaltungszweig mit den beiden Schweißleitungen zwischen der Schweißstromquelle und der Schaltungsanordnung, welche ein Schweißen mit vertauschter Polarität erlaubt, je über eine Gleichrichtereinrichtung verbunden ist, welche für den Schweißstrom in Sperrichtung gepolt ist.

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Durch diese Ausbildung eines Bolzenschweißgerätes wird erreicht, daß seine Sicherheits-Auslöseschaltung unter allen vier möglichen Betriebsbedingungen funktioniert, nämlich mit beiden möglichen Polaritäten, gleiche ob mit aufgesetzten Bolzen oder nach dem Gap-Verfahren gearbeitet wird. Erreicht wird dies einmal durch die Verwendung einer anderen Stromart für den Auslösekreis als der des Schweißstroms, so daß sich die beiden Ströme leicht trennen lassen, obwohl stets ein Teil des Schweißkreises für den Auslösekreis mitverwendet wird. Zum anderen wird dies durch den symmetrischen Anschluß des Auslösekreises über die Gleichrichtereinrichtungen an den Schweißkreis erreicht, welcher sicherstellt, daß im Betriebsfall immer wenigstens ein Verbindungsweg für den Auslösestrom vorhanden ist. Jeder der beiden möglichen Verbindungswege ist nur für Halbwellen mit einem bestimmten Vorzeichen leitend. Bei auf dem Grundmaterial aufstehendem Schweißelement stehen beide Wege zur Leitung offen und der Auslösekreis ist bei Betätigung des Auslöseschalters' für beide Halbwellen geschlossen. Ist das Schweißelement nach dem Ansetzen der Pistole dagegen nicht in leitender Verbindung mit dem Grundmaterial, so steht nur ein Verbindungsweg zur Verfügung, und der Auslösestrom besteht dann nur aus Halbwellen einer Richtung, was jedoch zum Ansprechen des Steuergliedes ausreicht. Die Gleichrichtereinrichtungen sind zweckmäßig Siliciumdioden.

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Das Steuerglied kann z.B. ein Relais oder ein gesteuertes Halbleiterschaltelement sein, durch welches der Schweißstromschalter geschlossen werden kann.

Der Strom mit wechselnder Polarität ist im einfachsten Falle Netz-Wechselstrom, der auf einen zweckmäßigen Spannungswert heruntertransformiert ist. Es ist aber auch möglich, irgendeinen anderen Strom wechselnder Polarität, z.B. Impulse mit abwechselnd positiver und negativer Polarität, zu verwenden.

Wenn nach dem Gap-Verfahren geschweißt werden soll, muß das Schweißelement, z.B. der Schweißbolzen, zusammen mit seiner Halterung auch bei auf dem Grundmaterial aufgesetzter Pistole vom Grundmaterial abgehoben sein. Dies kann dadurch erfolgen, daß durch Betätigung eines Schalters ein Zurückzieh- oder Haltemagnet in der Schweißpistole erregt wird. Durch den Zurückziehmagneten kann das Schweißelement zusammen mit seiner Halterung in eine zurückgesetzte Position zurückgezogen und dort festgehalten werden. Aus Platz- und Gewichtsgründen und um mit einem geringen Aufwand auszukommen wird jedoch oftmals der Haltemagnet vorgezogen, der bei Erregung lediglich im Stande ist, das bereits in seiner zurückgesetzten Position befindliche'Schweißelement zusammen mit seiner Halterung in dieser Lage zu halten.

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Sowohl bei Verwendung eines Zurückzieh- als auch bei Ver-"wendung eines Haltemagneten, vor allem aber bei Verwendung des letzteren, kann es vorkommen, daß trotz Erregung des Magneten das Schweißelement zusammen mit seiner Halterung

nicht die-zurückgesetzte Position einnimmt. Mit einer vorteilhaften Weiterbildung gemäß der Erfindung kann erreicht werden, daß ein Schweißen mit auf dem Grundmaterial aufstehendem Schweißelement verhindert wird, wenn bereits durch eine schaltungstechnische Maßnahme die Absicht, mit dem Gap-Verfahren zu schweißen, festgelegt worden ist. Erreicht wird dies dadurch, daß mit der Festlegung zum Schweißen nach dem Gap-Verfahren das Steuerglied so eingestellt wird, daß es nur anspricht, wenn es mit Strom nicht wechselnder Polarität beaufschlagt wird. Wenn nach dem Verfahren mit auf dem Grundmaterial aufstehendem Schweißelement geschweißt xvird, dann ist der Auslösekreis, wenn der Auslöseschalter geschlossen ist, sowohl über die mit dem Grundmaterial verbundene Schweißleitung als auch durch das auf dem Grundmaterial aufstehende Schweißelement über die Schweißleitung zum Schweißelement geschlossen. Deshalb fließt im Auslösekreis und damit auch durch das Steuerglied ein Wechselstrom. Wenn jedoch das Schweißelement vom Grundmaterial abgehoben wird, ist der Auslösekreis bei geschlossenem Auslöseschalter nur noch über die mit dem Grundmaterial verbundene Schweißleitung geschlossen. Demzufolge kann in dem Auslösekreis nur noch ein Strom aus Impulsen oder Halbwellen einer

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Polarität fließen. Dieses Kriterium läßt sich gut verwenden, um sicherzustellen, daß bei vorgewähltem Schweißen nach dem Gap-Verfahren die Möglichkeit eines Schweißens mit auf dem Grundmaterial aufgesetztem Schweißelement verhindert wird.

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Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform gemäß der Erfindung ist das Steuerglied ein Relais, zu dem bei Einstellung oder Vorwahl des Gap-Schweißverfahrens ein Kondensator parallel geschaltet wird. Dies bedeutet, daß wenn z.B. durch einen Schalter das Bolzenschweißgerät von dem Verfahren mit auf dem Grundmaterial aufgesetztem Schweißelement auf das Gap-Schweißverf ahren umgeschaltet wird, gleichzeitig damit und gesteuert von dem Schaltvorgang ein Kondensator parallel zu dem Steuerglied, welches ein Relais ist, geschaltet wird. Der Kondensator ist dabei so bemessen, daß er für den bei auf dem Grundmaterial aufstehendem Schweißelement auftretenden Wechselstrom einen so wirksamen Nebenschluß darstellt, daß das Relais nicht anspricht und damit der Schweißvorgang nicht eingeleitet wird. Bei von dem Grundmaterial abgehobenem Schweißelement bildet der Kondensator für den dann auftretenden Gleichstrom jedoch einen so großen Widerstand, daß das Relais anspricht und den Schweißvorgang einleitet. Anstelle des Relais oder des Kondensators, der zu ihm parallel geschaltet werden kann, ist jedoch auch jede andere Schaltung brauchbar, die bei Wechselstrom anspricht, die aber 'nach entsprechender Umschaltung nur auf Gleichstrom oder, einen pulsierenden Gleichstrom anspricht.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform gemäß der Erfin-

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dung ist der Sicherheitsauslösekreis, wenn bei dem Bolzenschweißgerät als Energiequelle eine Kondensatorbatterie dient, mit einem Selbsthaltekreis versehen, der bei einer wirksamen Betätigung des Auslösekreises geschlossen wird. und erst nach Abhe'ben der Schweißpistole von dem Grundmaterial wieder geöffnet wird. Dadurch, daß der Auslösevorgang nach dem Schweißen erst nach Abheben der Pistole vom angeschweißten Element automatisch rückgängig gemacht wird, wird eine zusätzliche Funktionssicherheit erreicht. Das Wiederaufladen der Kondensatorbatterie kann dadurch erst wieder einsetzen, wenn der Schweißkreis geöffnet ist und ein z.B. als Schweißschalter verwendeter Thyristor genügend Zeit hatte, durch Abbau der inneren Ladungsträger wieder zu sperren.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert, wozu auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Schaltbild einer ersten Ausführungsform eines Sicherheits-Auslösekreises gemäß der Erfindung.

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Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Sicherheits-Auslösekreises gemäß der Erfindung, welche der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sehr ähnlich ist, welche aber zusätzlich verhindert, daß bei vorgewähltem Gap-Schweißverfahren mit auf dem Grundmaterial aufstehendem Schweißelement geschweißt wird.

In den Zeichnungen besitzen gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen.

Zunächst wird die in Fig.¹ 1 gezeigte Schaltung erläutert:

An eine Schweißenergiequelle 1 (z.B. eine Kondensatorbatterie oder ein -Schweißtransformator mit Gleichrichter) sind eine Schweißleitung 2 und über einen Schweißstromschalter a eine Schweißleitung 3 angeschlossen. An die Schweißleitung 3 ist mittels einer Steckverbindung 4 und einem flexiblen Kabel 5 eine Schweißpistole 6 angeschlossen. Mit dem Kabel 5 ist ein Schweißbolzen 7 elektrisch verbunden. Der Schweißbolzen kann sowohl in eine Position eingestellt werden, in der er auf dem Grundmaterial aufsteht, als auch in eine vom Grundmaterial abgehobene Position eingestellt werden, um nach dem Gap-Verfahren arbeiten zu können. Die für das Gap-Verfahren notwendigen Einstelleinrichtungen

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sind in der Zeichnung nicht gezeigt, um diese nicht unnötig kompliziert zu machen. Ein Grundmaterial 8, an dem der Schweißbolzen 7 festgeschweißt werden soll, ist über ein weiteres flexibles Kabel 9 und eine Steckverbindung Io mit der Schweißleitung 2 verbunden.

Während des Schweißvorgangs führt die Schweißleitung 3 positives Potential in Bezug auf die Schweißleitung 2.

Zwischen der Schweißleitung 3 und der Schweißleitung 2 liegen zwei Dioden 11 und 12 in Reihe, welche so gepolt sind, daß sie nur Strom von der Schweißleitung 2 zur Schweißleitung 3 durchlassen. An die gemeinsame Verbindungsstelle 13 der beiden Dioden 11 und 12 ist ein Relais A angeschlossen, welches in Reihe mit der Sekundärwicklung 14 eines Transformators liegt. Die Primärwicklung 15 des Transformators wird mit Wechselstrom gespeist. In Reihe mit der Sekundärwicklung 14 des Transformators liegt eine Steckverbindung 16, über welche ein flexibles Kabel 17 mit dem einen Kontakt eines Auslöseschalters 18 in der Schweißpistole 6 verbunden ist. Der andere Kontakt des Auslöseschalters 18 ist mit einem Kontakt 19 in einem der Aufsetzfüße 2o der Schweißpistole verbunden. Beim Aufsetzen der Schweißpistole 6 mit ihren Aufsetzfüßen auf das Grundmaterial 8 wird eine elektrische Verbindung zwischen dem Kontakt 19 und dem Grundmaterial 8 geschaffen. Mit den Aufsetzfüßen 2o wird die

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Schweißpistole 6 auf dem Grundmaterial. 8 zur Ausführung des Schweißvorganges aufgesetzt.

Die Schaltung gemäß Fig. 1 arbeitet wie folgt;

Es soll angenommen werden, daß der Schweißbolzen 7 auf dem Grundmaterial 8 aufgesetzt und daß von der Schweißenergiequelle 1 Schweißenergie bereitgestellt wird. Wenn der Auslöseschalter 18 geschlossen wird, ist der Schweißkreis von der Sekundärwxcklung 14 des Transformators über die Steckverbindung 16, das flexible Kabel 17, den Schalter 18, den Kontakt 19, das elektrisch leitende Grundmaterial 8, das
flexible Kabel 9, die Steckverbindung lo₄ die Schweißleitung 2, die Diode 11 und das Relais A für die Halbwellen des
Wechselstroms mit der einen Polarität geschlossen. Für die Halbwellen des Wechselstroms mit der anderen Polarität ist der Auslösekreis über die Diode 12, die Schweißleitung 3,
die Steckverbindung 4, das flexible Kabel 5> den aufstehenden Schweißbolzen 7, das Grundmaterial 8, den Kontakt 19,
den Auslöseschalter 18, das Kabel 17, die Steckverbindung
16, die Sekundärwicklung 14 und das Relais A geschlossen.
Damit wird das Relais A erregt und schließt seinen Kontakt a, womit der Schweißkreis über die Schweißleitung 3, die

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Steckverbindung 4, das Kabel 5, den Schweißbolzen 7, das Grundmaterial 8, das Kabel 9, die Steckverbindung Io und die Schweißleitung 2 geschlossen ist.

Dadurch, daß die tieiden Dioden 11 und 12 für den Schweißstrom in Sperrichtung geschaltet sind, wird der Auslösekreis durch den' Schweißstrom nicht beeinflußt.

Wenn mit vertauschter Polarität geschweißt werden soll, brauchen nur die flexiblen Kabel 5 und 9 an ihren Steckverbindungen 4 bzw. Io ausgesteckt zu werden und dann das Kabel 9 an die Schweißleitung 3 und das Kabel 5 an die Schweißleitung 2 angesteckt zu werden. Es ist leicht zu erkennen, daß auch für diesen Fall der Auslösekreis einwandfrei arbeitet.

Es soll nunmehr angenommen werden, daß wiederum das Kabel 5 an. die Schweißleitung 3 und das Kabel 9 an die Schweißleitung 2 angeschlossen ist. Gleichzeitig soll angenommen werden, daß nach dem Gap-Schweißverfahren geschweißt werden soll und der Schweißbolzen somit seine zurückgesetzte und von dem Grundmaterial abgehobene Position einnimmt.

Wenn der Auslöseschalter 18 geschlossen wird ist der Aus-

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lösekreis wieder über den Auslöseschalter 18, den Kontakt 19, das Grundmaterial 8, das Kabel 9» die Steckverbindung Io, die Diode 11, das Relais A, die Sekundärwicklung 14, die Steckverbindung 16 und das Kabel 17 geschlossen. Die Verbindung über den Schweißbolzen 7 ist allerdings unterbrochen, da er vom Grundmaterial abgehoben ist. Demzufolge fließt im Auslösekreis ein pulsierender Gleichstrom, der wieder das Relais A ansprechen, läßt, worauf der Kontakt a und damit der Schweißkreis geschlossen wird, und durch einen weiteren Kontakt, der hier nicht gezeichnet ist, das Schweißelement in Bewegung gesetzt bzw. freigegeben wird. Werden die Kabel 5 und 9 vertauscht an die Schweißleitungen angeschlossen, indem das Kabel 9 mit der Schweißleitung 3 und das' Kabel 5 mit der Schweißleitung 2 verbunden wird, dann kann der Auslösekreis wiederum durch Schließen des Auslöseschalters 18 geschlossen werden. Im Auslösekreis liegen dann der Auslöseschalter 1.8, der Kontakt 19, das Grundmaterial 8, das Kabel 9» die Schweißleitung 3, die Diode 12, das Relais A und die Sekundärwicklung 14.

Die in Fig. 1 strichliert gezeigte Schaltung weist zwei Diode d^ und d„ auf, welche für den Schweißstrom in Sperrrichtung zwischen den beiden Schweißleitungen 2 und 3 geschaltet sind. Der Verbindungspunkt der beiden Dioden d^

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und dp ist über einen weiteren Kontakt a₁ des Relais A mit der Sekundärwicklung IH verbunden. Wenn der Auslösekreis geschlossen ist, wirkt der strichliert gezeichnete Schaltungszweig als Haltekreis für das Relais A, auch wenn der Auslöseschalter 18 geöffnet wird. Dieser Haltekreis wird erst geöffnet, wenn die Schweißpistole 6 vom Grundmaterial 8 abgehoben wird.

Nachfolgend wird die in "Fig. 2 dargestellte Ausführungsform erläutert:

Die Grundschaltung mit der Schweißenergiequelle 1, den Schweißleitungen 2 und 3> dem Schweißstromschalter a, der Steckverbindung 4, Io und 16, den Kabeln 5» 9 und 17, den Dioden 11 und 12, den Transformatorwicklungen 14 und 15 und dem Auslöseschalter 18 entspricht dem Schaltungsaufbau der in Fig; I gezeigten Schaltung.

Anders als in Fig. 1 liegt das Relais A(in diesem Beispiel ein Gleichstromrelais.) in der Diagonale einer Zweiweg-Gleichrichterbrücke 21, und zur Glättung des pulsierenden Gleichstroms liegt parallel zum Relais A ein Glättungskondensator 22. über der anderen Brückendiagonale liegt ein Zweig mit einem Kondensator 23 und ein Kontakt b, welcher

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mit dem Schalter 24 gekoppelt ist.

Pe.rner ist wieder ein Gap-Einsteilkreis vorgesehen (und zur besseren Erläuterung jetzt eingezeichnet), um nach dem Gap-Verfahren, schweißen zu können und bei Wahl dieser Einstellung ein Schweißen mit auf dem Grundmaterial 8 aufgesetztem Schweißbolzen 7 mit Sicherheit verhindern zu können. Der Gap-Einstellkreis weist in Reihe einen Einstellschalter 24, einen Transformator 15₃ eine Magnetspule 26, mit der der Schweißbolzen 7 und seine Halterung in eine zurückgesetzte Position, in der der Schweißbolzen 7 vom Grundmaterial 8 abgehoben ist, gebracht werden· kann, ein Relais B und einen Ruhekontakt a₂ des Relais A auf. Wenn der Einstellschalter 24 geschlossen wird, wird die Magnetspule 26 erregt und zieht den. Schweißbolzen 7 und seine Halterung zurück bzw. hält ihn in seiner zurückgesetzten Lage, so daß er mit dem Grundmaterial 8 nicht mehr in Berührung steht. Gleichzeitig zieht das Relais B an, und der Kontakt b wird geschlossen. Damit ist das Gap-Schweißverfahren voreingestellt.

Wenn dann der Auslöseschalter 18 geschlossen wird, ist der Auslösekreis über das Grundmaterial 8 nur mittels des Kontaktes 19 und das Kabel 9, nicht aber mittels des Schweißbolzens 7 geschlossen. Somit fließt' im Auslösekreis nur ein •pulsierender Gleichstrom. Für diesen stellt der Kondensator 2 3 einen hohen Widerstand dar. Deshalb wird das Relais A

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erregt und schließt mittels seines Kontaktes a, der den Schweißschalter bildet, den Schweißkreis und öffnet mit seinem Ruhekontakt a„ den Haltemagnetkreis, so daß das Schweißelement sich zum Grundmaterial hin in Bewegung setzt.

Würde der Schweißbolzen 7 trotz geschlossenem Einstellschalter 24 auf'dem Grundmaterial 8 aufstehen, wenn der Auslösesehalter 18 geschlossen wird, so würde im Auslösekreis natürlich ein Wechselstrom fließen. Für den Wechselstrom würde der Kondensator 2 3 einen so geringen Widerstand bilden, daß er die Gleichrichterschaltung 21 mit dem Relais A kurzschließen würde, so daß letzteres nicht ansprechen würde. Damit wäre ein Schließen des Schweißkreises bei vorgewähltem Gap-Schweißverfahren und auf dem Grundmaterial aufstehendem Schweißbolzen 7 nicht möglich.

Auch bei der Schaltung gemäß Fig. 2, welche verhindert, daß bei gewähltem Gap-Schweißverfahren mit aufgesetztem Schweißbolzen oder Schweißelement geschweißt wird, kann der in Fig. 1 gestrichelt gezeigte Schaltungszweig zur Schaltung eines Haltekreises für das Relais A vorgesehen werden. Dadurch wird wieder erreicht, daß der Auslösevorgang erst nach dem Abheben der Schweißpistole von dem Grundmaterial wieder rückgängig gemacht wird. Nur muß der Relais-

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kontakt a. hier so geschaltet werden, daß er in seiner
Arbeitslage gleichzeitig.den Nebenschluß für das Relais A für Wechselstrom unterbricht, so daß sich dann das Relais A auch mit Wechselstrom selbsthalten kann.

Selbstverständlich erlaubt es die in Fig. 2 gezeigte Schaltung auch, bei vertauschter Iblarität mittels beider
Schweißverfahren zu schweißen, wie dies leicht einzusehen

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Claims

Patentansprüche :

\.j Bolzenschweißgerät zum Schweißen mit Gleichstrom-Lichtbogen mit einer Schweißpistole, die zum Schweißen auf ein Grundmaterial aufgesetzt wird, um ein Schweißelement

. auf dem Grundmaterial an zu« entreißen, mit einem Auslösekreis, in dem ein Auslösesehaltungszweig mit einem Auslöseschalter, einem Steuerglied .und einem gesonderten Auslösekontakt zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit dem Grundmaterial sowie wenigstens eine Schweißleitung liegen, und mit einer Schaltungsanordnung, welche ein Schweißen mit vertauschter Polarität erlaubt und welche wenigstens teilweise im Auslösekreis- liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösekreis mit Strom wechselnder Polarität gespeist wird, und daß der Auslöseschaltungszweig (13, A, 14, 16, 17, 18, 19) mit den beiden Schweißleitungen (2, 3) zwischen der Schweißstromquelle (1) und der Schaltungsanordnung (4, Ιο), welche ein Schweißen mit vertauschter Polarität erlaubt, je über eine Gleichrichtereinrichtung (11, 12) verbunden ist, welche für den Schweißstrom in Sperrichtung gepolt sind.
2. Bolzenschweißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

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zeichnet, da* der Strom mit wechselnder Polarität Netz-Wechselstrom ist, der auf einen niedrigen Spannungswert heruntertransformiert ist. -,.
3. BolienschweiAgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da* beim Schweißen nach dem Gap-Veriahren das Steuerglied (A) so einstellbar ist, daß es nur anspricht, wenn es ait Stro« nicht wechselnder Polarität beaufschlagt wird. . ·. '
4. Bolzen«ehweiftgerftt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, da* da« Steuerglied (A) ein Relais ist, zu dem bei sehaltungsmäßiger Vorwahl des Gap-Schweißverfahrens ein Kondensator (23) parallel geschaltet wird«
5. Bolzenschweißgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheits-Aus- .lösekreis mit einem Selbsthaltekreis versehen ist, der bei einer wirksamen Betätigung de« Auslösefcreises geschlossen wird und erst nach Abheben der Sehweißpistole (6) von dem Grundmaterial (8) wieder geöffnet wird.

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