DE2504886C3

DE2504886C3 - Process for flash butt welding

Info

Publication number: DE2504886C3
Application number: DE19752504886
Authority: DE
Inventors: Boris Leonidovitsch Grabtschev; Valery Georgievitsch Krivenko; Vadim Petrovitsch Krivonos; Sergei Ivanovitsch Kutschuk-Yatsenko; Nikolai Vasilievitsch Podola
Original assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Current assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Priority date: 1975-02-06
Filing date: 1975-02-06
Publication date: 1978-05-24
Also published as: DE2504886B2; DE2504886A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abbrennstumpfschweißen, bei dein die zu verschweißenden Stücke während des dem Stauchvorgang vorhergehenden ununterbrochenen Abbrennvorgangs mit einer Geschwindigkeit aufeinander zu bewegt werden, die in jeweils gleichen, im Verhältnis zur Zeitdauer des Abbrennvorgangs kurzen vorherbestimmten Zeitabständen um einen vorherbestimmten Betrag, der sich aus den Geschwindigkeiten einer kontinuierlichen und einer überlagerten hin- und hergehenden Bewegung ergibt, erhöht wird. Ein solches Verfahren ist aus der DT-AS 16 15 324 bekannt.The present invention relates to a method for flash butt welding in which the Pieces to be welded during the uninterrupted burning process preceding the upsetting process be moved towards each other at a speed that is in each case the same, in proportion to the duration of the burning process short predetermined time intervals by a predetermined one Amount resulting from the speeds of a continuous and a superimposed back and forth forward movement results is increased. Such a method is known from DT-AS 16 15 324.

Anwendung finden solche Verfahren vorzugsweise dort, wo es um das Stumpfschweißen von Teilen größerer Querschnittsfläche oder mit aus sonstigen Gründen erforderlicher großer Schweißleistung bedarf.Such processes are preferably used wherever parts need to be butt welded larger cross-sectional area or with high welding power required for other reasons.

Das vorausgesetzte Verfahren vermeidet zum Teil die Nachteile, die den Verfahren mit konstanter oder allmählich ansteigender Annäherungsgeschwindigkeit der Schweißteile anhaften. Diese Nachteile sind darin begründet, daß die Schweißteile sich nicht auf der gesamten Stirnfläche, sondern nur in einzelnen Punkten berühren, an denen es zu einer Überhitzung und zum Versprühen des Materials kommt. Verbunden hiermit ist eine geringe Qualität der Schweißung, großer Energieaufwand und die NotwendigKeit, große Zugaben für die Abschmelzung vorzusehen.The assumed method partially avoids the disadvantages of the method with constant or gradually increasing approach speed of the welded parts adhere. These disadvantages are therein justifies that the welding parts are not on the entire face, but only in individual points overheating and spraying of the material. Associated with this is a poor quality of the weld, great expenditure of energy and the need for large allowances for the Provide melting.

Dadurch, daß der kontinuierlichen Annäherungsbewegung eine hin- und hergehende Bewegung überlagert wird, wird eine wesentliche Zunahme der Dichte des Schweißstroms unter gleichzeitiger Abnahme des Mittelwertes der Annäherungsgeschwindigkeit der Schweißteile erreicht. Dies hat bereits eine Verringerung der Schweißzeit und eine beträchtliche Verringerung der Menge des beim Abschmelzen verlorengehenIn that the continuous approaching movement is superimposed on a reciprocating movement there will be a substantial increase in the density of the welding current with a simultaneous decrease in the Average value of the approach speed of the welding parts reached. This already has a decrease welding time and a significant reduction in the amount of lost melt

den Materials zur Folge.the material.

Jedoch steigt mit der Erhitzung der Stirnflächen der Schweißteile die Intensität des Abschmelzens an, wodurch es auch hier zur Überhitzung der einzelnen Kontaktstellen zwischen den Stirnflächen kommt und das Material hier schneller als im Bereich der kalten Stirnflächen zerstört wird. Dies wirkt wieder im Sinne einer Vergrößerung des Funkenspriihens, einer Erhöhung des unproduktiven Energieaufwands und einer ίο Verringerung der unmittelbar für die Erhitzung der Teile verbrauchten Energiemenge. Die Folge ist wieder eine Verlängerung der Schweißzeit und die Notwendigkeit einer größeren Zugabe für die Abschmelzung.However, as the end faces of the welded parts are heated, the intensity of the melting increases, which also leads to overheating of the individual contact points between the end faces and the material here is destroyed faster than in the area of the cold end faces. This works again in the sense an increase in sparking, an increase in unproductive energy expenditure and a ίο reduce the immediate for heating the Parts consumed amount of energy. The consequence is again an extension of the welding time and the necessity a larger allowance for the meltdown.

Die Erhöhung der Intensität des Abschmelzens bei zunehmender Erhitzung der Teile unterliegt keiner strengen Zeitabhängigkeit und kann nicht im voraus berücksichtigt werden.The increase in the intensity of the melting off with increasing heating of the parts is not subject to any strict time dependency and cannot be taken into account in advance.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einThe invention is based on the object

Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem während des gesamten Schweißvorganges die den Schweißteilen pro Zeiteinheit zugeführte Energie konstant gehalten wird.To create a method of the type mentioned, in which the during the entire welding process Welded parts per unit of time supplied energy is kept constant.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Dauer der Zeitabschnitte, in denen ein durch eine Erhöhung der Geschwindigkeit bedingter erhöhter Schweißstrom fließt, gemessen und die Geschwindigkeit in Abhängigkeit von einer Verkleinerung oder Vergrößerung der gemessenen Dauer in bezug auf eine vorgegebene Dauer vergrößert bzw. verkleinert wird. Durch diese Regelung wird der Umstand berücksichtigt, daß die Dauer der Zeitabschnitte erhöhten Schweißstroms mit dem Erhitzen der Stirnflächen der Schweißteile abnimmt und daß eine proportionale Abhhängigkeit zwischen der Dauer der Zeitabschnitte erhöhten Schweißstroms und der Geschwindigkeit der kontinuierlichen Annäherungsbewegung der Schweißteile sowie der Amplitude der zusätzlichen hin- und hergehenden Bewegungen der Schweißteile besteht.This object is achieved in that, according to the invention, the duration of the time segments in which a through an increase in speed caused by increased welding current flows, measured and the speed depending on a decrease or increase in the measured duration with respect to a specified duration is increased or decreased. This regulation takes into account the fact that the duration of the periods of time increased welding current with the heating of the end faces of the Welding parts decrease and that a proportional dependency between the duration of the time segments increased welding current and the speed of the continuous approach movement of the welded parts as well as the amplitude of the additional reciprocating movements of the weldments.

Beim erfindungsgemäßen Vorgehen wird die den Teilen pro Zeitabschnitt zugeführte Energie konstant, was die Stabilität der Erhitzung der Schweißteile und folglich auch die Schweißgüte erhöht sowie die Schweißzeit und die Zugabe für die Abschmelzung zu verringern gestattet.In the procedure according to the invention, the energy supplied to the parts per time segment is constant, which increases the stability of the heating of the welded parts and consequently also the weld quality as well as the Allowed to reduce welding time and allowance for the ablation.

Es kann zweckmäßig sein, die Geschwindigkeit durch Verändern der Geschwindigkeit der kontinuierlichen Bewegung zu vergrößern oder zu verkleinern; es kann jedoch auch zweckmäßig sein, die Geschwindigkeit durch Verändern der Amplitude der Hin- und hergehenden Bewegung zu vergrößern oder zu verkleinern.It may be useful to increase the speed by changing the speed of the continuous Increase or decrease movement; however, it can also be useful to adjust the speed increase or decrease by changing the amplitude of the reciprocating motion zoom out.

Die Erfindung soll nachstehend durch die Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen für eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Abbrennstumpfschweißen anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigtThe invention is intended below through the description of two exemplary embodiments for a device to carry out the method for flash butt welding with reference to the drawings explained. It shows

F i g. 1 die Blockschaltung einer ersten Ausführungsform der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens,F i g. 1 shows the block diagram of a first embodiment the facility for carrying out the procedure,

F i g. 2 die Schaltung des Impulssignalformers,
F i jf. 3 schematisch die Signalfirm im Stromkreis des Schweißtransformators,F i g. 2 the circuit of the pulse signal shaper,
F i jf. 3 schematically the signal company in the circuit of the welding transformer,

Fig.4a und b die Signalform am Ausgang des Formers,Fig. 4a and b show the signal form at the output of the former,

F i 11.5 die Blockschaltung einer zweiten Ausführungsfoi m zur Durchführung des Verfahrens,
F i g. 6 die Schaltung des Impulssignalformers,
F i g. 7 die Schaltung des Integrators,
Fig. 8a, b, c die Kontaktgruppen des Mehrkanal-F i 11. 5 the block diagram of a second embodiment for carrying out the method,
F i g. 6 the circuit of the pulse signal shaper,
F i g. 7 the circuit of the integrator,
Fig. 8a, b, c the contact groups of the multi-channel

schalters,switch,

Fig.9a und b die Signale an den Eingängen der Integratoren,9a and b show the signals at the inputs of the Integrators,

Fig. 10a und b die Signale an den Ausgängen der Integratoren,10a and b show the signals at the outputs of the Integrators,

F.i g. 11 ein differenziertes Signal nach F i g. 4b,F.i g. 11 shows a differentiated signal according to FIG. 4b,

F i g. 12 ein Arbeitsdiagramm des Fli^-Flops,F i g. 12 is a working diagram of the Fli ^ -Flop,

Fig. 13 ein Signal am Eingang der Vergleichsschaltung. 13 shows a signal at the input of the comparison circuit.

Bei der Einrichtung nach Fig. 1 wsrden die Schweißteik: I und 2 mittels Backen 3 und 4 befestigt.In the device according to FIG. 1, the welding parts: I and 2 are attached by means of jaws 3 and 4.

Die Backe 3 ist mit einer (nicht gezeigten) unbeweglichen Säule und die zweite Backe 4 mit einer beweglichen Säule starr gekoppelt. Den Backen 3 und 4 wird die Speisespannung von einem Schweißtransformator 5 zugeführt. Im Primärkreis des Schweißtransformators 5 liegt ein Stromtransformator 6, dessen Ausgang auf einen Impulssignalformer 7 wirkt, dessen eine Au^führungsvariante in F i g. 2 dargestellt ist.The jaw 3 has an immovable column (not shown) and the second jaw 4 has a movable column rigidly coupled. The jaws 3 and 4 receive the supply voltage from a welding transformer 5 supplied. In the primary circuit of the welding transformer 5 is a current transformer 6, its The output acts on a pulse signal shaper 7, one of which is shown in FIG. 2 is shown.

Der Impulssignalformer 7 enthält einen Gleichrichter 8, einen Filterkondensator 9, eine durch einen Widerstand 10 und eine Z-Diode 11 gebildete Begrenzerschaltung für den oberen Signalpegel, eine Begrenzerschaltung in Form einer Z-Diode 12 für den unteren Signalpegel und einen als Ausgangsbelastung des Impulssignalformers 7 dienenden Widerstand 13.The pulse signal shaper 7 includes a rectifier 8, a filter capacitor 9, one through a Resistor 10 and a Zener diode 11 formed limiter circuit for the upper signal level, one Limiter circuit in the form of a Zener diode 12 for the lower signal level and one as output load of the pulse signal shaper 7 serving resistor 13.

Der Ausgang de.s mipulssignalformers 7 ist an den einen Eingang 14 einer Vergleichsschaltung 15 angeschlossen, deren anderer Eingang 16 an einen Einsteller 17 für die Dauer der Zeitabschnitte erhöhten Schweißstroms angeschlossen ist.The output of the multipulse signal shaper 7 is connected to one input 14 of a comparison circuit 15, its other input 16 to an adjuster 17 for the duration of the periods of increased welding current connected.

Der Einsteller 17 kann in Form eines ein sinusförmiges stabilisiertes Hochfrequenzsignal erzeugenden Standardsignalgenerators oder in Form eines ein impulsartiges stabilisiertes Hochfrequenzsignal erzeugenden Impulsgenerators ausgeführt sein.The adjuster 17 can generate a sinusoidal stabilized high-frequency signal in the form of a Standard signal generator or in the form of a pulse-like stabilized high-frequency signal generating Be executed pulse generator.

Zur Einrichtung gehört ein Antrieb 18 zur kontinuierlichen Bewegung der Teile in Richtung aufeinander zu und ein Antrieb 19 für zusätzliche hin- und hergehende Bewegungen der Teile. Die Ausgänge dieser beiden Antriebe beaufschlagen einen Stellmechanismus 20 in Form eines hydraulischen, auf die bewegliche Backe 4 der Schweißanlage wirkenden Kraftzylinders.The device includes a drive 18 for continuously moving the parts towards one another and a drive 19 for additional reciprocating movements of the parts. The outputs of these two Drives act on an actuating mechanism 20 in the form of a hydraulic one on the movable jaw 4 of the welding system acting power cylinder.

In der in Fig. 1 dargestellten Schaltung ist an den Ausgang der Vergleichsschaltung 15 der Eingang des Antriebs 18 zur kontinuierlichen Bewegung der Teile 1 und 2 in Richtung aufeinander zu angeschlossen.In the circuit shown in Fig. 1, the input of the is at the output of the comparison circuit 15 Drive 18 connected for the continuous movement of parts 1 and 2 in the direction of one another.

Es ist auch möglich, an den Ausgang der Vergleichsschaltung 15 den Eingang des Antriebs 19 für zusätzliche hin- und hergehende Bewegungen der Teile 1 und 2 anzuschalten.It is also possible to connect the input of the drive 19 to the output of the comparison circuit 15 for additional to switch on reciprocating movements of parts 1 and 2.

Der Betrieb dieser ersten Ausführungsform einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens verläuft wie folgt:The operation of this first embodiment of a device for performing the method is ongoing as follows:

Die Schweißteile 1 und 2 werden durch die Backen 3 und 4 der Einrichtung eingespannt, und ihnen wird vom Schweißtransformator 5 eine Spannung zugeführt. Es wird der Antrieb 18 zur kontinuierlichen Bewegung der Schweißteile und der Antrieb 19 des Mechanismus zur Überlagerung zusätzlicher hin- und hergehender Bewegungen eingeschaltet. Infolgedessen wird der eine der Schweißteile 2 schwingend in Richtung auf den anderen Teil 1 zu verschoben.The weldments 1 and 2 are clamped by the jaws 3 and 4 of the device, and they are from Welding transformer 5 is supplied with a voltage. It is the drive 18 for continuous movement of the Welding parts and the drive 19 of the mechanism for superimposing additional reciprocating movements switched on. As a result, one of the weldments 2 will swing toward the other Part 1 to be postponed.

Zu einem bestimmten Zeitpunkt stoßen die Teile 1 und 2 zusammen, und im Schweißstromkreis beginnt ein schwankender Wechselstrom zu fließen, dessen Amplitude dann abnimmt, wenn die hin- und hergehende Bewegung bei der Überlagerung entgegen der kontinuierlichen Bewegung gerichtet ist. Die Schwankungsfrequenz des Schweißstroms entspricht also der Frequenz der überlagerten hin- und hergehenden Bewegungen. Der Schweißstrom hat also einen amplitudenmodulier-S ten Verlauf mit einer der Speisespannung entsprechenden Grundfrequenz und einer der hin- und hergehenden Bewegung folgenden Modulationsfrequenz. Es sind dadurch zu unterscheiden Zeitabschnitte, in denen ein durch die Verringerung oder sogar Umkehrung derAt some point, Parts 1 and 2 will collide and a welding circuit will begin fluctuating alternating current flow, the amplitude of which then decreases when the reciprocating Movement in the superposition is directed against the continuous movement. The fluctuation frequency of the welding current corresponds to the frequency of the superimposed reciprocating movements. The welding current thus has an amplitude-modulated curve with a curve corresponding to the supply voltage Fundamental frequency and a modulation frequency following the reciprocating movement. There are thereby to distinguish periods of time in which a by reducing or even reversing the

ίο Annäherungsgeschwindigkeit der Schweißteile bedingter kleiner Schweißstrom fließt und Zeitabschnitte, in denen ein durch die Erhöhung der Annäherungsgeschwindigkeit bedingter erhöhter Schweißstrom fließt. Die Zeitabschnitte erstrecken sich jeweils über mehrere Netzspannungsperioden.ίο Approach speed of the welding parts conditional small welding current flows and periods of time in which a by increasing the approach speed conditional increased welding current flows. The time segments each extend over several Mains voltage periods.

B-iirn Abschmelzen wird dem Stromtransformator 6B-iirn melting is the current transformer 6

. ein in einem bestimmten Maßstab den Schweißstrom abbildendes Signal U] (Fig.3) entnommen. Dieses Signal gelangt in den Impulssignalformer 7, wo es in ein Impulssignal Vi (Fig.4a) rechteckiger Form verwandelt wird. Die Dauer dieser Rechteckimpulse ist gleich der Dauer des Zeitabschnitts erhöhten Schweißstroms, während die Amplituden sämtlicher Impulse gleich und unveränderlich sind. Weiterhin treffen die Rechteckimpulse 1L/2 an der Vergleichsschaltung 15 ein, wo deren Dauer mit einem vom Einsteller 17 kommenden Signal verglichen wird.. a signal U] (FIG. 3) which represents the welding current on a certain scale. This signal reaches the pulse signal shaper 7, where it is converted into a pulse signal Vi (FIG. 4a) of rectangular shape. The duration of these square-wave pulses is equal to the duration of the period of increased welding current, while the amplitudes of all pulses are the same and unchangeable. Furthermore, the square-wave pulses 1L / 2 arrive at the comparison circuit 15, where their duration is compared with a signal coming from the adjuster 17.

Man kann eine Anordnung verwenden, wo das vom !mpulssignalformer 7 kommende rechteckförmige Impulssignal Ui mit einem vom Einsteller 17 für die Dauer der Zeitabschnitte erhöhten Schweißstroms kommenden Hochfrequenzsignal gefüllt wird. Falls die tatsächliche Dauer eines Zeitabschnitts erhöhten Schweißstroms den Vorgabewert überschreitet, so übertrifft die Periodenzahl des hochfrequenten Füllsignals die festgelegte Zahl, wenn aber die Dauer des Zeitabschnitts erhöhten Schweißstroms unterhalb vom Vorgabewert liegt, so wird die Periodenzahl des hochfrequenten Füllsignals die festgelegte Zahl unterschreiten. In beiden Fällen erscheint am Ausgang der Vergleichsschaltung 15 ein Abweichungssignal, das am Antrieb 18 zur kontinuierlichen Bewegung der Schweißteile ankommt, wodurch mit Hilfe des Stellmechanismus 20 die Geschwindigkeit der kontinuierlichen Annäherungsbewegung der Teile 1, 2 geändert wird, damit die Abweichung der tatsächlichen Dauer der Zeitabschnitte erhöhten Schweißstroms von der vorgegebenen auf Null zurückgeführt wird. Liegt hierbei die tatsächliche Dauer der Zeitabschnitte erhöhten Schweißstroms über der vorgegebenen, so wird die Geschwindigkeit der kontinuierlichen Bewegung verringert und umgekehrt.An arrangement can be used in which the square-wave pulse signal Ui coming from the pulse signal shaper 7 is filled with a high-frequency signal coming from the adjuster 17 for the duration of the time segments. If the actual duration of a time segment of increased welding current exceeds the specified value, the number of periods of the high-frequency fill signal exceeds the specified number, but if the duration of the time segment of increased welding current is below the specified value, the number of periods of the high-frequency fill signal will fall below the specified number. In both cases, a deviation signal appears at the output of the comparison circuit 15 which arrives at the drive 18 for the continuous movement of the welding parts, whereby the speed of the continuous approach movement of the parts 1, 2 is changed with the aid of the adjusting mechanism 20, so that the deviation of the actual duration of the time segments increased welding current is reduced from the preset to zero. If the actual duration of the time segments of increased welding current is above the specified, then the speed of the continuous movement is reduced and vice versa.

Infolgedessen werden die in der Schweißstelle umgesetzte Leistung und die Erhitzung der Schweißteile stabilisiert, was eine Erhöhung der Schweißgüte und eine Verringerung der Erwärmungszeit und folglich auch der Schweißzeit bewirkt und dadurch die erforderliche Zugabe für die Abschmelzung verkleinert.As a result, the power dissipated in the weld and the heating of the welded parts stabilized, resulting in an increase in the weld quality and a decrease in the heating time and consequently also causes the welding time and thereby reduces the required allowance for the melting.

Allerdings hat diese Regelschaltung für den Ab-However, this control circuit has

brennstumpfschweißvorgang den Nachteil, daß zum Vergleich der tatsächlichen Dauer der der Zeitabschnitte erhöhten Schweißstroms mit dem Vorgabewert und zur darauffolgenden Einwirkung auf den Antrieb zur kontinuierlichen Bewegung der Teile eine verhältnismäßig !:oinplizierte Meßausrüstung erforderlich ist.Butt welding has the disadvantage that to compare the actual duration of the time segments increased welding current with the default value and the subsequent effect on the drive continuous movement of the parts a relatively!: oinplied measuring equipment is required.

Fig .5 zeigt die Blockschaltung einer zweiten Ausfühimngsform der EinrichtungFig. 5 shows the block diagram of a second embodiment of the device

Die Schweißteile 1 und 2 werden durch die Backen 3, 4 der Schweißanlage eingesppnr.t. Die Backe 3 ist mitThe welding parts 1 and 2 are caught by the jaws 3, 4 of the welding system. Jaw 3 is with

der unbeweglichen Säule der Maschine und die Backe 4 mit der beweglichen Säule starr gekoppelt. Den Backen 3 und 4 wird vom Schweißtransformator 5 eine Speisespannung zugeführt. Im Primärkreis des Schweißtransformators 5 liegt ein Stromtransformator 6, dessen Ausgang auf einen Impulssignalformer 7 wirkt. Die Schaltung dieses Formers (Fig.6) unterscheidet sich von der in F i g. 2 dargestellten Schaltung lediglich dadurch, daß an die Stelle des Ausgangswiderstandes 13 ein eine Wicklung 21 und Kontaktgruppen 22, 23, 24 aufweisendes Relais tritt. Der Umschaltkontakt 22 des Relais ist an den Minuspol einer stabilisierten Gleichstromquelle angeschlossen, und die Kontakte 23 und 24 stellen die Ausgänge des Impulssignalformers 7 dar.the immovable column of the machine and the jaw 4 rigidly coupled to the movable column. The jaws 3 and 4 are supplied with a supply voltage from the welding transformer 5. In the primary circuit of the welding transformer 5 there is a current transformer 6, the output of which acts on a pulse signal shaper 7. The circuit of this shaper (FIG. 6) differs from that in FIG. 2 only in that the output resistor 13 is replaced by a relay having a winding 21 and contact groups 22, 23, 24. The switching contact 22 of the relay is connected to the negative pole of a stabilized direct current source, and the contacts 23 and 24 represent the outputs of the pulse signal shaper 7.

Die Einrichtung weist auch zwei Integratoren 25 ur.d 26 auf, die mil je einem Löschkreis 27 und 28 versehen sind. Der Integrator (F i g. 7) kann aus einem Widerstand 29 und einem Kondensator 30 aufgebaut sein, dessen Spannung einen Transistor 31 ansteuert. Der jo Transistor 31 befindet sich die meiste Zeit im gesperrten Zustand und weist dabei einen sehr großen Widerstand auf. Leitend wird er nur für kurze Zeitspannen, und dann fällt sein Widerstand um ein Vielfaches ab.The facility also has two integrators 25 and d 26, each of which is provided with an extinguishing circle 27 and 28 are. The integrator (FIG. 7) can consist of a resistor 29 and a capacitor 30, the voltage of which controls a transistor 31. The jo Transistor 31 is blocked most of the time and has a very high resistance on. It only becomes conductive for short periods of time, and then its resistance drops many times over.

An den Ausgang 24 des Impulssignalformers 7 ist eine Differenzierkette 32 angeschlossen, welche einen Mehrkanalschalter 33 steuert, der die Folge des Anschaltens der Eingänge 34, 35 der Integratoren 25 und 26 an den Ausgang 23 des Impulssignalformers 7, der Löschkreise 27 und 28 an den Ausgang 36 der Differenzierkette 32 sowie der Ausgänge 37, 38 der Integratoren 25 und 26 an den Eingang 14 einer Vergleichsschaltung 39 vorgibt.At the output 24 of the pulse signal shaper 7, a differentiating chain 32 is connected, which one Multi-channel switch 33 controls the sequence in which the inputs 34, 35 of the integrators 25 are switched on and 26 to the output 23 of the pulse signal shaper 7, the cancellation circuits 27 and 28 to the output 36 of the Differentiating chain 32 and the outputs 37, 38 of the integrators 25 and 26 to the input 14 of a Comparison circuit 39 specifies.

Die Einrichtung hat auch ein Flip-Flop 40, dessen Eingang mit dem Ausgang 36 der Differenzierkette 32 und dessen Ausgang 41 mit dem Mehrkanalschalter 33 verbunden ist. Als; Schalter 33 kann ein Relais mit drei Kontaktgruppen 42, 43 und 44 (Fig.8) verwendet werden. Die nicht gezeigte Relaiswicklung stellt das Steuerelement des Schalters 33 und die Kontaktgruppen stellen die Stellelemente dar.The device also has a flip-flop 40, the input of which is connected to the output 36 of the differentiating chain 32 and the output 41 of which is connected to the multi-channel switch 33. As; Switch 33 can be a relay with three Contact groups 42, 43 and 44 (Fig. 8) can be used. The relay winding, not shown, provides that The control element of the switch 33 and the contact groups represent the actuating elements.

Die eine Kontaktgruppe 42 (F i g. 8a) des Schalters 33 verbindet den Ausgang 23 des Formers 7 entweder mit dem Eingang 34 des Integrators 25 oder dem Eingang 35 des Integrators 25. Die zweite Kontaktgruppe 43 (F i g. 8b) des Schalters 33 verbindet den Ausgang 36 der Differenzierkette 32 entweder mit dem Eingang 45 des Löschkreises 27 oder dem Eingang 46 des Löschkreises 28. Die dritte Kontaktgruppe 44 (F i g. 8c) des Schalters 33 verbindet den Eingang 14 der Vergleichsschaltung 39 entweder mit dem Ausgang 37 des Integrators 25 oder dem Ausgang 38 des Integrators 26.One contact group 42 (FIG. 8a) of the switch 33 connects the output 23 of the former 7 either to the input 34 of the integrator 25 or to the input 35 of the integrator 25. The second contact group 43 (FIG. 8b) of the switch 33 connects the output 36 of the differentiating chain 32 either to the input 45 of the quenching circuit 27 or to the input 46 of the quenching circuit 28. The third contact group 44 (FIG. 8c) of the switch 33 connects the input 14 of the comparison circuit 39 either to the output 37 of the integrator 25 or the output 38 of the integrator 26.

Der zweite Eingang 16 (F i g. 5) der Vergleichsschaltung 39 ist mit einem eine Gleichspannungsquelle darstellenden Einsteller 47 für die Dauer der Zeitabschnitte erhöhten Schweißstroms verbunden. An den Ausgang der Vergleichsschaltung 39 ist der Eingang des Antriebs 18 zur kontinuierlichen Bewegung der Schweißteile angeschlossen, dessen Ausgang auf den SteUmechanismus 20 wirkt Außerdem wirkt auf den Stellmechanismus 20 auch der Antrieb 19 für zusätzliche hin- und hergehende Bewegungen.The second input 16 (FIG. 5) of the comparison circuit 39 is a DC voltage source representative adjuster 47 for the duration of the time segments associated increased welding current. At the output of the comparison circuit 39 is the input of the Drive 18 connected to the continuous movement of the welding parts, the output of which on the The control mechanism 20 also acts on the actuating mechanism 20, the drive 19 for additional reciprocating movements.

Es ist auch möglich, daß der Ausgang der Vergleichsschaltung 39 nicht den Antrieb 18 zur kontinierlichen Bewegung, sondern den Eingang des Antriebs 19 für zusätzliche hin- und hergehende Bewegungen steuertIt is also possible that the output of the comparison circuit 39 does not drive the drive 18 to the continuous Movement, but controls the input of the drive 19 for additional reciprocating movements

Die Einrichtung arbeitet wie folgt.The setup works as follows.

Beginnend mit dem Augenblick des Abschmelzen, dessen Ablaufmechanismus im ersten Beispiel ausführlich beschrieben ist, wird vom Stromtransformator 6 das in F i g. 3 schematisch dargestellte Signal abgenommen. Dieses Signal wird durch den Former 7 in ein aus Rechteckimpulsen und Pausen bestehendes Signal U? (F i g. 4a) umgewandelt. Die Impulsdauer des Signals Ui ist gleich der Dauer der Zeitabschnitte erhöhten Schweißstroms. Weiterhin werden diese Impulse über den Kontakt 23 des Schalters 33 wechselweise auf den ersten Integrator 25 und auf den zweiten Integrator 26 in der Weise eingespeist, daß am Eingang 34 des Integrators 25 ungerade Impulse LZ₃ (1, 3, 5 usw.) (F i g. 9a) und am Eingang 35 des Integrators 26 gerade Impulse Ua(2,4,6usw.)(Fig. 9b)ankommen.Starting with the moment of melting, the process mechanism of which is described in detail in the first example, the current transformer 6 in FIG. 3 signal shown schematically removed. This signal is converted by the former 7 into a signal U? (Fig. 4a) converted. The pulse duration of the signal Ui is equal to the duration of the time segments of increased welding current. Furthermore, these pulses are fed alternately to the first integrator 25 and the second integrator 26 via the contact 23 of the switch 33 in such a way that odd pulses LZ ₃ (1, 3, 5 etc.) (F i g. 9a) and straight pulses Ua (2, 4, 6, etc.) (Fig. 9b) arrive at the input 35 of the integrator 26.

Jeder dieser Impulse wird integriert, und der erHultene Ps°e! ^Si°ns!e U^c und U* in Fi¹⁷. IQ3 und b^ aufgespeichert.Each of these impulses is integrated, and the Ps ° e! ^ Si ° ns! E U ^c and U * in Fi ¹⁷ . IQ3 and b ^ accumulated.

Darüber hinaus trifft am Eingang der Differenzierkelte 32 vom Ausgang 24 des Impulssignalformers 7 ein in Gegenphase zum Signal U-i befindliches Signal U₇ (Fig.4b) ein. Die Vorderflanken der Impulse des Signals Ui werden durch die Kette 32 differenziert, so daß an deren Ausgang 36 in den Augenblicken des Abklingens des Schweißstroms negative Kurzzeitimpulse Us, (F i g. 11) auftreten. Über die zweite Kontaktgruppe 43 des Schalters 33 werden diese Impulse auf die Eingänge 45,46 der Löschkreise 27,28 der Integratoren 25, 26 eingespeist, wodurch deren Ausgangssignale gelöscht werden. In addition, a signal U ₇ (FIG. 4b) which is in phase opposition to the signal Ui arrives at the input of the differentiating element 32 from the output 24 of the pulse signal shaper 7. The leading edges of the pulses of the signal Ui are differentiated by the chain 32 so that negative short-term pulses Us (FIG. 11) occur at its output 36 when the welding current is decaying. Via the second contact group 43 of the switch 33, these pulses are fed to the inputs 45, 46 of the canceling circuits 27, 28 of the integrators 25, 26, whereby their output signals are canceled.

Hierbei kommen zum Eingang 45 des Löschkreises 37 des Integrators 25 Impulse Us zu den Zeitpunkten, wo die am Eingang 35 des Integrators 26 auftretenden Impulse des Signals Ua abklingen, und zum Eingang 46 des Löschkreises 28 des Integrators 25 zu den Zeitpunkten, wo die am Eingang 34 des Integrators 25 auftretenden Impulse des Signals L/j abklingen. Here, 25 pulses Us come to the input 45 of the extinguishing circuit 37 of the integrator 25 at the times when the pulses of the signal Ua occurring at the input 35 of the integrator 26 decay, and to the input 46 of the extinguishing circuit 28 of the integrator 25 at the times when the input 34 of the integrator 25 occurring pulses of the signal L / j decay.

Die negativen Kurzzeitimpulse Ug beaufschlagen außerdem den Eingang des Flip-Flops 40, wobei sie dieses von einem Zustand in den anderen (Signal Ur, F i g. 12) umsteuern. Jeweils im Moment des Umsteuerns des Flip-Flops 40 von einem Zustand in den anderen werden über die Steuerieitung41 die Umschaltkontakte des Schalters 33 von einer Lage in die andere umgelegt.The negative short-term pulses Ug also act on the input of the flip-flop 40, reversing it from one state to the other (signal Ur, FIG. 12). At the moment when the flip-flop 40 is reversed from one state to the other, the changeover contacts of the switch 33 are switched from one position to the other via the control line 41.

Infolgedessen erscheinen an den Ausgängen 37 und 38 der Integratoren 25, 26 Signale LZ₅ bzw. U_b (F i g. 10). Diese gelangen über die dritte Kontaktgruppe 44 des Schalters 33 auf den Eingang 14 der Vergleichsschaltung 39. Am Eingang 14 der Vergleichsschaltung 39 erscheint ein Signal L/10 (Fig. 13), dessen Amplitude der Dauer eines jeden durchgegangenen Zeitabschnitts erhöhten Schweißstroms proportional ist. _{As a result, signals LZ 5} and U _b (FIG. 10) appear at the outputs 37 and 38 of the integrators 25, 26. These reach the input 14 of the comparison circuit 39 via the third contact group 44 of the switch 33. A signal L / 10 (FIG. 13) appears at the input 14 of the comparison circuit 39, the amplitude of which is proportional to the duration of each passed time segment of increased welding current.

Die Integratoren 25,26 bilden also samt dem Schalter 33 ein Mittel zur Umwandlung von zeitlichen Impulssignalen des Impulssignalformers in Amplituden-Impuls-Signale. The integrators 25, 26 thus form together with the switch 33 a means for converting temporal pulse signals of the pulse signal shaper into amplitude pulse signals.

Damit sich die Pegel der an den Ausgängen 37,38 der Integratoren 25 und 26 erscheinenden Signale Us und U_b im Laufe der Speicherzeit nicht ändern, weist der Widerstand des Eingangs 14 der Vergleichsschaltung 39 einen ausreichend großen Wert auf. So that the levels of the signals Us and U _b appearing at the outputs 37, 38 of the integrators 25 and 26 do not change in the course of the storage time, the resistance of the input 14 of the comparison circuit 39 has a sufficiently large value.

In der Vergleichsschaltung 39 wird das Signal LAo mit der vorgegebenen Gleichspannung L/47 des Einstellers verglichen, und, falls irgendeine Abweichung nach dieser oder jener Seite vorliegt erhält der Antrieb 18 zur kontinuierlichen Bewegung der Schweißteile einen Befehl zur Änderung der Annäherungsgeschwindigkeit der Teile, um diese Abweichung auf Null zurückzufahren. Ist hierbei die gemessene Dauer der ZeitabschnitteIn the comparison circuit 39, the signal LAo with the predetermined DC voltage L / 47 of the adjuster compared, and if there is any deviation to this or that side, the drive 18 receives a command to change the approach speed for continuous movement of the weldments of the parts in order to reduce this deviation to zero. Here is the measured duration of the time segments

erhöhten Schweißstroms größer als die vorgegebene, so wird die Bewegungsgeschwindigkeit verringert und umgekehrt.increased welding current greater than the specified, the speed of movement is reduced and vice versa.

Auch hier werden also die Leistung des Schweißstroms und die Erhitzung der Schweißteile stabilisiert.Here, too, the performance of the welding current and the heating of the welded parts are stabilized.

was wiederum eine Erhöhung der Schweißgüte und eine Verringerung der Schweißzeit bewirkt sowie die erforderliche Zugabe für die Abschmelzung verkleinert. Dabei ist die Regelungseinrichtung in Aufbau und Bedienung einfach.which in turn causes an increase in the welding quality and a reduction in the welding time as well as the required addition for the melting reduced. The control device is in structure and Operation easy.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Method for flash butt welding, in which the pieces to be welded during the the uninterrupted burning process preceding the upsetting process at one speed are moved towards each other, which are in each case the same, in relation to the duration of the burning process short predetermined time intervals by a predetermined amount resulting from the Velocities of a continuous and a superimposed reciprocating movement results, is increased, characterized in that the duration of the time segments in which a measured by an increase in speed caused increased welding current flows and the Speed as a function of reducing or increasing the measured duration is increased or decreased with respect to a predetermined duration.

2. The method according to claim 1, characterized in that the speed by changing the speed of the continuous movement is increased or decreased.

3. The method according to claim 1, characterized in that the speed by changing the amplitude of the reciprocating motion is increased or decreased.