DE2713329A1 - Flash butt welding steel strip - used for mass prodn. of continuous strip for cold rolling - Google Patents

Flash butt welding steel strip - used for mass prodn. of continuous strip for cold rolling

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DE2713329A1
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Talmadge V Phillips
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/24Electric supply or control circuits therefor
    • B23K11/241Electric supplies
    • B23K11/246Electric supplies for flash welding

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

Weldin plant, using a power supply for joining workpieces in a number of steps, includes a meter which monitors the power used in one step. The monitor is linked to a controller for adjusting the power used in another step. The plant is pref. a flash butt welder, where the power used in the flash controls the force used in upsetting, esp. via a direct ratio. Appts. pref. includes electrical- and mechanical- power supplies; electronic and hydraulic circuits; and a recorder showing the integrated electric power w.r.t. time. The electronic appts. pref. uses logic, memory and comparator circuits so the amt. of electric power in the flash directly controls upsetting force in a completely automatic cycle. Used to join the tail end of one steel strip to the front end of the next strip to obtain continuous strip for cold rolling and heat treatment. The invention ensures that completely reliable welds are obtd. in large scale mass prodn.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Abbrenn-StumpfschweißenDevice and method for flash butt welding

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abbrenn-Stumpfschweißen und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum wiederholten Ausführen guter und gleichmäßiger Abbrenn-Stumpfschweißungen zwischen Abschnitten von Bandmaterial.The invention relates to a device and a method for flash butt welding and more particularly to an apparatus and method for repeatedly performing good and uniform flash butt welds between sections of strip material.

Bandstahlerzeugnisse werden typischerweise aus Stahlbrammen hergestellt, die als Knüppel oder Platinen bezeichnet werden. Eine Platine wird aufgeheizt und warmgewalzt, so daß relativ dicke Stahlstreifen entstehen, die nachfolgend weiterverarbeitet werden.Strip steel products are typically made from steel slabs, which are referred to as billets or blanks. A board is heated up and hot-rolled, so that relatively thick steel strips are produced, which are then further processed will.

Zur Herstellung von Bändern, die nach dem Warmwalzvorgang verarbeitet werden, werden relativ lange Stahlbänder benötigt.For the production of strips that are processed after the hot rolling process relatively long steel belts are required.

Die beim Warmwalzvorgang hergestellten Bänder werden typischerweise mit ihren Enden zusammengeschweißt, so daß sich Bänder von genügender Länge ergeben, um die ziemlich fortlaufenden und wirksamen Arbeitsgänge auszuführen, beispielsweise das Beizen und das Kaltwalzen.The strips produced in the hot rolling process are typically welded together with their ends, so that tapes of sufficient length result, to carry out the fairly continuous and efficient operations, for example pickling and cold rolling.

Die Schweißnähte, die warmgewalzte Bänder miteinander verbinden, sollten im Idealfall von dem Bandmaterial selbst nicht zu unterscheiden sein, damit das geschweißte Stück einen Teil eines Endproduktes aus Bandstahl bilden kann.The welds that join hot rolled strips together should ideally indistinguishable from the tape material itself so that the welded piece can form part of a final product made of strip steel.

Zusätzlich müssen, was noch wichtiger ist, die Schweißnähte genügend flexibel und dauerhaft sein, daß sie die darauffolgenden Bandwalzvorgänge erlauben, ohne daß die Schweißnähte zerstört werden oder aufgehen.In addition, more importantly, the weld seams must be sufficient be flexible and durable so that they allow the subsequent strip rolling operations, without the weld seams being destroyed or opening.

Beispielsweise ergibt ein Bruch einer Schweißnaht während eines Kaltwalzvorganges ernste Probleme. Die Produktion wird unterbrochen und dadurch werden große Kosten verursacht. Zusätzlich kann durch zerstörte Schweißnähte schwerer Schaden an den Produktionseinrichtungen, beispielsweise an den Walzenstühlen für Kaltwalzen angerichtet werden.For example, a weld seam breaks during a cold rolling process serious problems. The production is interrupted and this results in a large cost caused. In addition, destroyed weld seams can cause serious damage to the Production facilities, for example arranged on the roller mills for cold rolling will.

Bei einem Schweißvorgang von Bändern werden die durch Warmwalzen erzeugten Bänder durch eine Beschneidevorrichtung geschickt, die unregelmäßiges Material von den Enden jedes Bandes abtrennt. Die Menge des abgeschnittenen Materials reicht aus, um gleichförmige Bandenden zu erzeugen.When strips are welded, they are produced by hot rolling Ribbons sent through a trimmer, the irregular material from sever the ends of each ribbon. The amount of cut material is sufficient to produce uniform ribbon ends.

Daraufhin wird eine Abbrenn-Stumpfschweißeinrichtung benutzt, um benachbarte Enden von insgesamt vier bis fünf Bandspulen zusammenzufügen und ein längeres Band herzustellen. Die längeren Bänder, die durch das Zusammenschweißen von verschiedenen Bändern gebildet wurden, sind mit größerer Geschwindigkeit zu verarbeiten, als wenn die einzelnen Bänder getrennt weiterverarbeitet würden. Die Einrichtungszeit für die verschiedenen Vorgänge wird beim Umgang mit irreren Bandspulen verringert, da weniger Einrichtvorgange benötigt werden, um eine bestimmte Stahlmenge zu verarbeiten, wenn größere Spulen oder längere Bänder verarbeitet werden können.A flash butt welder is then used to weld adjacent Join the ends of a total of four to five reels of tape and make a longer tape to manufacture. The longer tapes made by welding different Ribbons formed are to be processed at a higher speed than when the individual bands separated would be further processed. The setup time for the various processes is reduced when dealing with crazier tape reels, because fewer set-ups are required to process a certain amount of steel, when larger spools or longer tapes can be processed.

Zum Verbinden der Enden benachbarter Bänder wird oft ein Schweißverfahren eingesetzt, das als ibbrenn-Stumnfschweissen bekannt ist. Beim Verschweißen von zwei Bandenden nach dem Äbbrenn-Stumnfschweißverfahren werden die åweiligen benachbarten, zusammenzuschweißenden Enden der Bänder jewells an eine von zwei leitfähigen und gegeneinander beweglichen Platten angeklemmt. Die Endabschnitte werden aufeinander zu bewegt und den Abbrenn- und Stauchvorgängen unterworfen, während elektrischer Strom zwischen den }Bandenden durchtritt, so daß das Metall aufgeheizt wird und die Schweißung bewirkt wird.A welding process is often used to join the ends of adjacent ribbons used, which is known as ibbrenn butt welding. When welding two strip ends after the flash-butt welding process are the other adjacent, ends of the bands to be welded together to one of two conductive and clamped against each other movable plates. The end sections are on top of each other too moved and subjected to the burning and upsetting processes, while electrical Current passes between the} tape ends, so that the metal is heated and the weld is effected.

Bei dem Abbrennschritt werden die benachbarten Bandenden über eine vorbestimmte Wegstrecke von etwa 10 bis 20 mm dadurch aufeinander zu bewegt, daß die Platten durch ein hydraulisches Bewegungesystem gegeneinander verschoben werden. Eine elektrische Spannung wird durch die leitfähigen Platten an die Enden angelegt. Wenn sich die Enden genügend dicht aufeinander zu bewegt haben, wird durch diese Spannung ein Lichtbogen zwischen den beiden Stücken verursacht. Wenn eine Berührung stattfindet, ergibt sich eine Reihe von vielen örtlichen Kurzschlüssen zwischen den benachbarten Kanten und damit eine hohe Stromdichte in diesen Kurzschlüssen. Diese örtlichen hohen Stromdichten heizen Bereiche auf, an denen die elektrischen Kurzschlüsse auftreten. Diese Reihe von örtlichen Kurzschlüssen oder "Brücken" breitet sich über die gesamte Länge der Schweißnaht aus, während die platten und damit die einander benachbarten Enden fortschreitend aufeinander zu bewegt werden, bis der gesamte Bereich in der Nähe der benachbarten Enden eine genügend hohe Temperatur erreicht, daß das Material aufschmilzt. Dieser Abbrennschritt erfordert bei einigen Schweißgeräten 1-2 sec, bei anderen 8-20 Sekunden.In the burn-off step, the adjacent tape ends are over a a predetermined distance of about 10 to 20 mm thereby moved towards each other that the plates are moved against each other by a hydraulic movement system. An electrical voltage is applied to the ends through the conductive plates. When the ends have moved close enough to each other, this will Voltage causing an arc between the two pieces. When a touch takes place, there are a number of many local shorts between the neighboring edges and thus a high current density in these short circuits. These local high current densities heat up areas where the electrical Short circuits occur. This series of local shorts or "bridges" is spreading extending over the entire length of the weld seam, while the plates and thus the adjacent ends are progressively moved towards one another, until the entire area near the adjacent ends has a sufficiently high temperature achieves that the material melts. This burning step requires some Welding machines 1-2 seconds, with others 8-20 seconds.

Nach dem Abbrennschritt wird die Schweißung dadurch vollendet, daß die aufgeschmolzenen Enden unter großer Druckkraft des Hydrauliksystems im Stauchschritt aneinandergedrückt werden, während weiterhin eine elektrische Spannung aufrechterhalten wird. Bei den bisher üblichen Verfahren wird der elektrische Strom zwischen den Bandenden während des Stauchens im wesentlichen während einer festgelegten, vorbestimmten Zeitspanne aufrechterhalten und dann die Leistungszufuhr zur Schweißnaht unterbrochen. Die Stauchkraft vereinigt das geschmolzene Metall an den einander benachbarten Enden und entfernt auch die vorhandene unerwünschte Schlacke oder den unerwünschten Zunder. Der elektrische Strom muß während des Stauchens lange genug aufrechterhalten werden, daß die Vereinigungstemperatur für das ldetall solange erhalten bleibt, bis die Schweißung durchgeführt ist, jedoch sollte dieser Vorgang nicht solange dauern, daß mehr geschmolzenes Metall als notwendig von dem Schweißbereich abschmilzt.After the burn-off step, the weld is completed in that the melted ends under great pressure of the hydraulic system in the upsetting step are pressed together while continuing to maintain an electrical voltage will. In the previously common methods, the electrical current is between the Tape ends during upsetting essentially during a fixed, predetermined Maintain the time span and then interrupt the power supply to the weld seam. The upsetting force unites the molten metal at the adjacent ends and also removes the unwanted slag or scale that is present. The electrical current must be maintained long enough during upsetting that the union temperature for the metal remains until the Welding has been carried out, but this process should not take as long as that more molten metal than necessary melts from the weld area.

Nachdem die Schweißung durch das Stauchen vollendet wurde, wird überflüssiges Material entfernt, wobei im Idealfall ein relativ glattes und gleichförmiges verbindungsgebiet zwischen den Bändern zurückbleibt. Die Schweißstelle sollte eine homogene Zusammensetzung besitzen, die der des vorherigen Materials des Bandstahlerzeugnisses entspricht.After the weld has been completed by upsetting, it becomes superfluous Material removed, ideally a relatively smooth and uniform joint area remains between the ligaments. The weld should have a homogeneous composition which corresponds to that of the previous material of the steel strip product.

Der Schweißvorgang sollte das der Schweißstelle benachbarte Material nicht schwächen.The welding process should use the material adjacent to the weld not weaken.

Die gebräuchlichen Vorrichtungen zum Bereitstellen des elektrischen Aufheizstromes für die Schweißung enthalten eine Spannungsquelle von 440 Volt Wechselstrom, einen Transformator zur Erzeugung einer niederen Spannung mit vielen Angriffen und einen Schaltkreis, mit dem ein phasengesteuerter und niedergespannter Leistungsfluß von der Spannungsquelle auf die Platten gesteuert und übertragen werden kann. Die niedergespannte Leistung wird zu den leitfähigen Platten und damit zu den angeklemmten Bandenden übertragen. Wenn eine Schweißung durchzuführen ist, wird der Schaltkreis so geschaltet, daß er elektrische Leistung überträgt und das Hydrauliksystem wird eingeschaltet, damit es die Platten und damit die daran festgeklemmten Bandenden aufeinander zu bewegt, um den Abbrennvorgang auszuführen.The common devices for providing the electrical The heating current for the welding contains a voltage source of 440 volts alternating current, a Transformer for generating a low voltage with many Attacks and a circuit that allows a phased and low voltage Power flow can be controlled and transmitted from the voltage source to the plates can. The low-voltage power becomes the conductive plates and thus too transferred to the clamped ends of the tape. When a weld is to be carried out, will the circuit switched to transmit electrical power and the hydraulic system is switched on so that it is the plates and thus the ends of the tape clamped to them moved towards each other to carry out the burning process.

Es sind Vorrichtungen vorgesehen, die den Zeitpunkt erfassen, wenn die Bandenden sich bis auf einen vorbestimmten Abstand voneinander genähert haben ('tStauchlage") und die daraufhin das Stauchen einleiten. Während des Stauchens werden die Enden in ganz kurzer Zeit aufeinander zu bewegt und der Stromfluß bleibt eine vorbestimmte Zeit lang aufrechterhalten und wird daraufhin unterbrochen. Die Kanten können dann während einer vorbestimmten "Haltezeit" auskühlen, bevor die Platten von den zusammengefügten Bandenden abgeklemmt und diese beschnitten werden.Devices are provided that detect the point in time when the tape ends have approached each other within a predetermined distance ('tStuppeuchlage ") and then initiate the upsetting. During the upsetting the ends are moved towards each other in a very short time and the current flow remains is maintained for a predetermined time and is then interrupted. the Edges can then cool down during a predetermined "hold time" before the Plates are clamped from the joined tape ends and these are trimmed.

Die Menge der während des Schweißvorganges aufgewendeten elektrischen Energie hat eine bedeutende Wirkung auf die Qualität der hergestellten Schweißung. Die bisher bekannten Maßnahmen zur Steuerung der Energie haben sich darauf konzentriert, die während des Abbrennens aufgebrachte Energie einzustellen. Es wurden Vorrichtungen geschaffen, um die so aufgebrachte Energie zu regulieren. Diese Vorrichtungen enthielten Einrichtungen zum Anpassen der Parameter der elektrischen Leistungsübertragung, beispielsweise der Transformatorabgriffe. Auch mechanische Einstellungen wurden getroffen, um die Abbrennenergie zu regulieren, beispielsweise wurde die Geschwindigkeit der Plattenbewegung eingestellt und die Grenzen des Verschiebungsweges der Platten wurden festgesetzt.The amount of electrical energy used during the welding process Energy has a significant effect on the quality of the weld made. The previously known measures for controlling the energy have focused on adjust the energy applied during burning. There were fixtures created to regulate the energy so applied. These devices included Devices for adjusting the parameters of electrical power transmission, for example the transformer taps. Mechanical adjustments were also made taken to regulate the burning energy, for example the speed was of the plate movement and the limits of the displacement path of the plates became fixed.

Die Zeit, in der während des Stauchens weiterhin elektrischer Strom fließt, wurde andererseits bei einem gegebenen Stärkenbereich des Materials und bei verschiedenen Materialarten durch Versuche bestimmt und im wesentlichen konstant gehalten, da die Energiesteuerungen für den gesamten Schweißvorgang nur durch die Steuerungen ausgeführt wurden, die während des Abbrennvorganges wirksam waren. Normalerweise wurde die Zeit des Stromflusses während des Stauchvorganges gleichmäßig auf einen höchstwert festgesetzt, um zu große Erwärmung während des Stauchens zu vermeiden, was sonst ein schmelzen von Material von der Schweißstelle und damit eine Schwächung der Schweißstelle ergeben hätte.The time during which electrical current continues during upsetting flows, on the other hand, for a given thickness range of material and determined by tests for different types of material and essentially constant kept because the energy controls for the entire welding process only through the Controls were carried out that were effective during the burn-off process. Normally the time of the current flow during the upsetting process was evenly reduced to one set maximum value in order to avoid excessive heating during upsetting, what else a melting of material from the weld and thus a weakening the weld would have resulted.

Der Schaltkreis besteht aus zwei sog. "Ignitrons" (Einzelanoden-Gasentladungsröhren mit Zündelektroden), die in bekannter Weise als Phasen-Steuerschalter geschaltet sind. Die Einrichtungen zum Einstellen der durch den Schaltkreis gelieferten Leistung umschließen zwei Potentiometer, davon eines, mit dem die Abbrennleistung eingestellt wird und ein weiteres, mit dem die Stauchleistung eingestellt wird.The circuit consists of two so-called "Ignitrons" (single anode gas discharge tubes with ignition electrodes), which are switched in a known manner as a phase control switch are. The means for adjusting the power delivered by the circuit enclose two potentiometers, one of which is used to set the burning power and another one with which the upsetting power is set.

Die Potentiometer sind in bekannter Weise so geschaltet, daß dadurch die Phasenlage der Ignitrons gesteuert wird, d.h. die Zeit während jeder Stromperiode eingestellt wird, während der die Ignitrons elektrische Leistung auf die ?rimärseite des Quellentransformators übertragen.The potentiometers are connected in a known manner so that thereby the phase position of the ignitrons is controlled, i.e. the time during each current period is set, during which the Ignitrons electrical power on the? rimärseite of the source transformer.

Trotz dieser aufwendigen Anstrengungen, um die bei der Herstellung von Schweißnähten aufgewendete elektrische Energie zu steuern, versagen viel zu viele Schweißstellen unter den Beanspruchungen der Weiterverarbeitung. Die besprochenen Einstellmöglichkeiten für die Parameter sind ungenau hergestellt und anscheinend oft unwirksam. Die Einstellung erfordert beträchtliche Erfahrung und Ubung der Bedienungs-Person.Despite these elaborate efforts to keep up with the manufacture Controlling the electrical energy expended by weld seams fails far too well many welds under the stresses of further processing. The discussed Setting options for the parameters are made imprecisely and apparently often ineffective. The adjustment requires considerable experience and practice on the part of the operator.

Die angestrebten, auf die Energie bezogenen Einstellungen führen eine Anzahl von Variablen in den Einrichtvorgang zur Herstellung von Schweißungen ein. Da die meisten Bedienungspersonen nicht genügend Erfahrung besitzen, um die einzelnen Einstellungen für jeden Schweiß vorgang vornehmen zu können, wird in Form von Einstelltafeln geholfen. Die Einstelltafeln sind so aufgebaut, daß für die Blechmaße (Blechstärken) und für das zu verschweißende Material Werte angegeben werden. Die Bedienungsperson kann das jeweilige Maß und die Materialart auf der Karte aufsuchen und findet eine Anzahl korrespondierender empfohlener Einstellwerte, die auf Energie und auf andere Größen bezogen sind, die für das jeweilige Material der jeweiligen Art und der Stärke zutreffen sollen.The desired, energy-related attitudes lead to a Number of variables in the setup process for making welds. Since most of the operators do not have sufficient experience to handle the individual To be able to make settings for each welding process is in the form of setting panels helped. The setting panels are constructed in such a way that for the sheet metal dimensions (sheet thicknesses) and values are given for the material to be welded. The operator can look up the respective size and type of material on the card and find one Number of corresponding recommended setting values that relate to energy and others Sizes are related to the particular material of the particular type and strength should apply.

Trotz dieser Versuche, die Auswahl der vielen Einstellvariablen zu vereinfachen, treten Fehler auf und es ist nicht möglich, Schweißungen von guter Qualität dauernd herzustellen.Despite these attempts, the selection of the many setting variables too simplify, errors occur and it is not possible to make welds of good quality Constantly producing quality.

Notwendigerweise werden bei den Einstellkarten Wertebereiche für bestimmte Einstellgrößen angegeben, statt daß ein einziger fester Einstellwert für jede Größe und jedes Material festgelegt wird. Die Karten erweisen sich als ungenau bei der Auswahl von Variablen, was offensichtlich das Problem bei der Herstellung von guten Schweißnähten noch vergrößert.With the setting cards, value ranges are necessary for certain Setting values specified instead of a single fixed setting value for each value and each material is specified. The cards turn out to be inaccurate Choosing variables of what is obviously the problem in making good ones Weld seams enlarged.

Die zerstörten Schweißnähte (sog. "Bandbrüche") ergeben wirtschaftliche Verluste darunter Stillstandszeiten, Maschinenschäden und Unterbrechungen in den Arbeitsplänen.The destroyed weld seams (so-called "band breaks") result in economical Losses including downtime, machine damage and interruptions in the Work schedules.

Bandbrüche treten in den Walzenstühlen auf, in denen das Maß oder die Stärke des Bandmaterials während des Durchleitens durch einander gegenüberstehende Reihen von schweren Walzen erreicht wird, wobei sehr hohe Drücke unter Spannung aufgebracht werden. Wenn solche Bandbrüche auftreten, faltet sich das Bandmaterial innerhalb des Walzenstuhls übereinander, wodurch doppelte oder dreifache Bandmaterialstärken zwischen den Walzen hindurchtreten. Dadurch setzen sich die Walzenstühle zu, sie werden abgewürgt und die Walzen bekommen Riefen oder sogar Risse.Belt breaks occur in the roller mills in which the measure or the strength of the strip material as it passes through opposing ones Rows of heavy rollers is reached, taking very high pressures below tension be applied. When such tape breaks occur, the tape material folds one on top of the other within the roller frame, which means that the strip material is twice or three times thick pass between the rollers. This causes the roller mills to clog, they are stalled and the rollers get grooves or even cracks.

Die durch einen Bandbruch erzeugte Stillstandszeit dauert oft mehrere Stunden. Eine verkratzte Walze muß neu geschliffen werden, damit ihre Oberfläche und ihre Gestalt wieder hergestellt wird. Das Neuschleifen kürzt selbstverständlich die Einsatzzeit der Walze ab, da etwas von ihrem Material entfernt werden muß. Wenn eine Walze so schwer beschädigt ist, daß sie ersetzt werden muß, entstehen Kosten von mehreren 10 000 DM.The downtime caused by a belt break often lasts several times Hours. A scratched roller must be re-sanded to keep its surface and their shape is restored. The regrinding will of course be shortened the life of the roller decreases as some of its material has to be removed. if a roller is so badly damaged that it has to be replaced, there is a cost of several 10,000 DM.

Deshalb ist es ein Hauptziel der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit der Abbrenn-Stumpfschweissung zwischen einzelnen Werkstücken mit verbesserter Qualität und Gleichmäßigkeit hergestellt werden können.Therefore, it is a primary object of the invention to provide an apparatus and a To create a process with flash butt welding between individual workpieces can be produced with improved quality and uniformity.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausführung verbesserter Abbrenn-Stumpfschweißvorgänge zum Verbinden von aufeinanderfolgenden Gruppen benachbarter Werkstückkanten von Bändern, wobei die Eigenschaften der Werkstücke, beispielsweise das Dickenmaß und das Material, sich von einer Gruppe von Werkstücken zur anderen unterscheiden kann.The invention relates to a method and an apparatus for implementation improved flash butt welding for joining consecutive ones Groups of adjacent workpiece edges of strips, whereby the properties of the workpieces, for example the thickness and the material, different from a group of workpieces to the other can distinguish.

Durch die Erfindung wird eine verbesserte Schweißvorrichtung geschaffen, durch die Energie auf Werkstücke übertragen wird, um eine Schweißung in einer Vielzahl von Einzelschritten zu bewirken. Das Schweißgerät besitzt eine Uberwachungseinrichtung, um die in einem Schritt aufgewendete Energie zu erfassen und einen Steuerkreis, um die in einem weiteren Schritt aufgebrachte Energie als Funktion der erfaßten Energiemenge zu steuern.The invention provides an improved welding device, through which energy is transferred to workpieces to make a weld in a variety of single steps. The welding machine has a monitoring device, to record the energy used in one step and a control circuit, the energy applied in a further step as a function of the recorded Control amount of energy.

Eine weitere Eigenschaft der Erfindung besteht darin, daß das Schweißgerät ein Abbrenn-Schweißgerät ist und daß die während des Stauchens aufgebrachte Energie eine Funktion der in dem Abbrennvorgang aufgebrachten Energiemenge ist.Another feature of the invention is that the welding machine is a flash butt welder and that the energy applied during upsetting is a function of the amount of energy used in the burn-off process.

Es ist anzunehmen, daß eine Erklärung für die verbesserte Leistung des erfindungsgemäßen Schweißgerätes darin zu finden ist, daß im Gegensatz zu den bisherigen Uberlegungen die verschiedenen'anfangs besprochenen Einstellungen zur Regulierung der elektrischen Energie während des Abbrennens keine oder nur wenig Wirkung auf die tatsächliche Menge der aufgebrachten Energie haben. Allgemein gesprochen sind die einzigen Parameter, die die Abbrennenergie wesentlich beeinflussen, die Art des zu schweißenden Materials und die Menge des während des Abbrennens aufschmelzenden Materials, d.h. das Produkt aus Querschnittsfläche der Schweißnaht mal dem von den Platten während des Abbrennens zurückgelegten Weg. (Dies gilt selbstverständlich nur solange, wie die Geschwindigkeit der Bewegung der Werkstückenden während des Abbrennvorganges nicht größer ist, als die Geschwindigkeit, mit der die aufgewendete Leistung das Metall aufschmelzen kann.) Bei einem Material von bestimmter Art und Abmessung und bei konstantem zurückgelegtem Weg (Abbrennlänge , wobei dieser Weg im allgemeinen im praktischen Einsatz konstant gehalten wird) ist die zum Abbrennen benötigte Energiemenge im wesentlichen konstant. Es hat sich gezeigt, daß bei konstant gehaltener Abbrennlänge der Querschnitt des Werkstückes den Betrag der während des Abbrennens verbrauchten Abbrennenergie bestimmt. Bei Versuchen hat sich herausgestellt, daß beim Ändern irgendeiner Dimension des Querschnittes die Abbrennenergie sich im wesentlichen proportional mit der Änderung der Querschnittsfläche verändert.It is believed that an explanation for the improved performance of the welding device according to the invention can be found in that, in contrast to the previous considerations the various settings discussed at the beginning No or only little regulation of electrical energy during burning Have an effect on the actual amount of energy applied. Generally speaking are the only parameters that significantly influence the combustion energy Type of material to be welded and the amount of material that melts during the burn-off Material, i.e. the product of the cross-sectional area of the weld seam times that of the Plates covered distance during burning. (This of course applies only as long as the speed of movement of the workpiece ends during the Burning process is not greater than the speed with which the expended Power can melt the metal.) With a material of a certain type and Dimension and with a constant distance covered (burning length, this distance is generally kept constant in practical use) is that for burning off required amount of energy essentially constant. It has been shown that at constant held burning length the cross-section of the workpiece the amount of during the Burning off the burned-off energy used. Tests have shown that when changing any dimension of the cross-section, the burn-off energy increases changed substantially proportionally with the change in cross-sectional area.

Deshalb kann man beim Abbrenn-Stumpfschweißen die Größe der Abbrennenergie nicht beeinflussen, wenn die Abbrennlänge und der Querschnitt konstant bleiben. Eine Beeinflussung der beim Schweißen aufgewendeten Energie kann im wesentlichen nur dadurch erreicht werden, daß die während des Stauchvorgangs abgegebene Energie gesteuert wird. Bisher wird die beim Stauchen abgegebene Energie im wesentlichen konstant gehalten, weil man fälschlicherweise der Meinung ist, daß die eben besprochenen Einstellungen die Gesamtenergie beim Schweißen wirksam beeinflussen könnte, indem man die Abbrennenergie entsprechend reguliert.Therefore, in flash butt welding, the amount of flash energy can be determined does not affect when the burn length and the cross section stay constant. The energy used in welding can be influenced can essentially only be achieved in that the during the upsetting process delivered energy is controlled. So far, the energy given off during upsetting is kept essentially constant because it is mistakenly believed that the settings just discussed have an effective effect on the total energy during welding could by regulating the combustion energy accordingly.

Dadurch, daß man sich im wesentlichen auf die Änderung nur einer Variablen, d.h. der Dauer des Stromflusses während des Stauchens, verläßt, um die Energie zu steuern, wird die Notwendigkeit vieler angeführter auf die Energie bezogener Einrichteinstellungen beseitigt und der Einstellvorgang beim Schweißen für die Bedienungsperson wesentlich vereinfacht. Diese Verbesserung ergibt ein schnelleres Einrichten und ermöglicht gleichförmigere Schweißnähte dadurch, daß man sich nicht mehr auf die Beurteilung durch die Bedienungsperson verlassen muß.By focusing essentially on the change in only one variable, i.e. the duration of the current flow during upsetting, leaves to the energy will control the need for many of the energy related setup settings listed eliminated and the adjustment process during welding for the operator essential simplified. This improvement results in faster set-up and enables more uniform welds in that one no longer has to rely on the assessment must leave by the operator.

Eine weitere besondere Eigenschaft der Erfindung besteht darin, daß der Steuerkreis die Stauchenergie auf einen einstellbaren Betrag begrenzt, der direkt proportional der Abbrennenergie ist, wodurch sich eine Einstellung der Gesamtenergie des Schweißvorganges ermöglichen läßt.Another special feature of the invention is that the control circuit limits the compression energy to an adjustable amount that is directly is proportional to the burn-off energy, resulting in an adjustment of the total energy allows the welding process.

Entsprechend einer anderen Eigenschaft der Erfindung wird ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen, wobei eine Abbrenn-Schweißmaschine eine Energieüberwachungseinrichtung zum Erfassen der elektrischen Energie aufweist, die während des Abbrennens und des Stauchens an das Werkstück weitergegeben wird, und bei der ein Energieaufzeichnungsgerät, das auf das Uberwachungsgerät anspricht, eine Anzeige der durch das Überwachungsgerät erfaßten Energie erzeugt.According to another aspect of the invention there is provided a method and provided an apparatus wherein a flash butt welder includes an energy monitor for detecting the electrical energy generated during the burning and the Upsetting is passed on to the workpiece, and in which an energy recording device, responsive to the monitoring device, an indication of the by the monitoring device detected energy generated.

Das Energieanzeigegerät ergibt eine dauernde Aufzeichnung der in jedem Abschnitt jeder Schweißung aufgewendeten Energie für eine spätere Auswertung, wodurch eine Korrelation zwischen der aufgewandten Energiemenge und der Qualität der Schweißnaht ermöglicht wird.The energy display device provides a permanent record of the in each Section of each weld expended energy for later evaluation, which means a correlation between the amount of energy used and the quality of the weld is made possible.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Gesamtschweißenergie dadurch bestimmt, daß die während des Abbrennens abgegebene Energie gemessen wird, daß ein Signal erzeugt und gespeichert wird, das die Abbrennenergie und damit die wirksame Querschnittsfläche der Werkstücke repräsentiert und daß die während des Stauchens verbrauchte Energie in Abhängigkeit von der Abbrennenergie gesteuert wird.According to another aspect of the invention, the total welding energy determined by measuring the energy given off during burning, that a signal is generated and stored that the combustion energy and thus the represents effective cross-sectional area of the workpieces and that the during the Upsetting consumed energy is controlled depending on the burning energy.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in der Zeichnung zeigt: Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Bandwalzvorgangs mit Verwendung der Erfindung, Fig. 2 eine Darstellung einer Vorrichtung des in Fig. 1 gezeigten Systems mit Verwendung der Erfindung, Fig. 3 ein Blokdiagramm eines Abschnittes des in Fig. 2 gezeigten Gerätes, Fig. 4 ein schematisches Diagramm des in Fig. 3 in Blockform dargestellten Geräteabschnittes, Fig. 5 ein schematisches Diagramm einer anderen Ausführung des in Blockform in Fig. 3 gezeigten Geräteabschnittes.The invention is illustrated below with reference to the drawing, for example explained in more detail; In the drawing: Fig. 1 shows a block diagram of a strip rolling process with the use of the invention, FIG. 2 shows an illustration of a device of the type shown in FIG. 1 using the invention, FIG. 3 is a block diagram of a Section of the device shown in Fig. 2, Fig. 4 is a schematic diagram of the In Fig. 3 in block form shown device section, Fig. 5 is a schematic Diagram of another embodiment of the device section shown in block form in FIG.

In Fig. 1 sind in Blockform die Vorrichtungen einer Produktionslinie L dargestellt, bei der die vorliegende Erfindung benutzt wird. Die Herstellungslinie L stellt Bandstahlmaterial aus Stahlbrammen S her, indem diese Brammen in einer Anzahl/aufeinanderfolgenden Schritten verarbeitet werden. Die in Fig. 1 dargestellte Produktionslinie ist zur Herstellung von annähernd 50 000 Tonnen Bandstahlmaterial pro Monat geeignet.In Fig. 1, the devices of a production line are in block form L using the present invention. The manufacturing line L produces steel strip material from steel slabs S by placing these slabs in a Number / consecutive steps processed will. In the The production line shown in Fig. 1 is for the production of approximately 50,000 tons Steel strip material suitable per month.

Die Stahlbrammen S, die das Ausgangsmaterial darstellen, sind annähernd 6,1 m lang, 1,2 m breit und 15,24 cm stark (= 20 ft x 4 ft x 6?). Die Brammen werden zuerst auf eine Temperatur von annähernd 120400 (= 22000F) aufgeheizt und durch eine Warmwalzeinrichtung 10 gelassen, um die Stärke zu vermindern. Die Warmwalzeinrichtung 10 weist eine Anzahl einander gegenüberliegender Walzen auf, wobei die Stahlbrammen S durch den Spalt zwischen den Walzen hindurchgelassen werden, um die Stärke von annähernd 15,24 cm auf etwa 6,35 bis 1,27 mm zu verringern. (= 0,25 bis O,050) Jede bandförmige (bei 12 in Fig. 1 dargestellte) Platine wird auf eine Temperatur von etwa 700 bis 76000 (= 1300-14000F) abgekühlt und dann durch eine Wickeleinrichtung 14 zu einem spiraligen Wickel verarbeitet, damit sie leichter zu handhaben ist. Jeder Wickel besitzt eine Breite von 559 bis 1270 mm (= 22 bis 50") und das Gewicht beträgt zwischen 4500 und 9000 kg (= 10 000 bis 20 000 lb).The steel slabs S, which are the starting material, are approximate 6.1 m long, 1.2 m wide and 15.24 cm thick (= 20 ft x 4 ft x 6?). The slabs will first heated to a temperature of approximately 120400 (= 22000F) and through a hot rolling device 10 is left to reduce the strength. The hot rolling device 10 has a number of opposing rollers, the steel slabs S can be passed through the gap between the rollers in order to increase the strength of decrease approximately 6 inches to approximately 1/4 inch to 1.27 mm. (= 0.25 to 0.050) each band-shaped board (shown at 12 in FIG. 1) is heated to a temperature of about 700 to 76000 (= 1300-14000F) and then cooled through a winder 14 processed into a spiral wrap so that it is easier to handle. Each roll has a width of 559 to 1270 mm (= 22 to 50 ") and the weight is between 4,500 and 9,000 kg (= 10,000 to 20,000 lb).

Die Wickel aus Bandmaterial werden wieder flachgestreckt, beschnitten und durch eine Abbrenn-Stumpfschweißeinrichtung 20 zusammengeschweißt, und zwar werden jeweils etwa fünf Bänder zu einem langen Band verarbeitet, um eine fortlaufende Verarbeitung größerer Mengen von Bandmaterial zu ermöglichen, als es durch die Weiterbearbeitung der einzelnen Wickel möglich wäre. Eine Schneideinrichtung 22 nimmt vor dem Schweißvorgang Stücke in einer Breite von mehr als 25 mm von Jedem Ende der Wickel ab, um rauhe und unregelmäßig geformte Enden auszuscheiden und regelmäßige Endstücke aus homogenem, gutem Bandmaterial für den Schweißvorgang freizulegen.The wraps of tape material are stretched flat again, trimmed and welded together by a flash butt welder 20, namely each about five tapes are made into a long tape to create a continuous one To enable processing of larger quantities of strip material than would be possible through further processing the individual winding would be possible. A cutting device 22 takes place before the welding process Pieces more than 25mm wide from each end of the wrap to rough and irregularly shaped ends to be eliminated and regular end pieces made of homogeneous, to expose good tape material for the welding process.

Nach dem Beschneiden werden die benachbarten Enden von hintereinander vier oder fünf Wickeln der Reihe nach in der Abbrenn-Stumpfschweißanlage 20 zusammengefügt, wobei die vorliegende Erfindung verwendung findet.After trimming the adjacent ends are from one behind the other four or five coils joined together in sequence in the flash butt welding system 20, using the present invention.

Nachdem das Band aus dem Warmband-Walzwerk austritt und zu einem Wickel geformt wurde, wird oft eine unerwünschte Deckschicht aus Eisenoxid an seiner Oberfläche vorgefunden, die eine Stärke von etwa 12 bis 25Zum (= 0,0005 bis 0,001") aufweist. Dieses als "Schlacke" oder Zunder bezeichnete Material muß entfernt werden, damit das Erzeugnis gut weiterverarbeitet werden kann und keine Verunreinigungen eingeschleppt werden.After the strip emerges from the hot strip mill and becomes a lap often has an undesirable top layer of iron oxide on its surface found which has a thickness of about 12 to 25 µm (= 0.0005 to 0.001 "). This material, known as "slag" or scale, must be removed in order for it to be removed the product can be easily processed and no impurities are introduced will.

Dieser Zunder wird durch eine Beizeinrichtung 24 entfernt, in der das Band Salzsäure ausgesetzt wird, die chemisch mit der Schlacke oder dem Zunder reagiert und diese Stoffe entfernt.This scale is removed by a pickling device 24 in which The tape is exposed to hydrochloric acid, which chemically interacts with the slag or the scale reacts and removes these substances.

Die zusammengefügten Bänder werden daraufhin kalt weitergewalzt. Bei dem Kaltwalzvorgang wird das Bandmaterial durch ein "Tandem-Walzwerk" 26 geschickt, wo es zwischen einander gegenüberstehenden Walzenpaaren unter hohem Druck und hoher Spannung hindurchgebracht wird, wobei die Stärke des Bandmaterials bis auf einen Wert von 0,38 mm verringert wird. Dieser Verarbeitungsvorgang findet bei Umgebungstemperatur statt.The joined strips are then further cold-rolled. at the strip material is sent to the cold rolling process through a "tandem rolling mill" 26, where there is between opposing pairs of rollers under high pressure and high Tension is brought through, the thickness of the tape material except for one Value of 0.38 mm is reduced. This processing takes place at ambient temperature instead of.

Nach diesem Kaltwalzen werden die zusammengeschweißten Bänder wieder in einer Wickelvorrichtung 28 in die Form von großen Wickeln gebracht und in einem Anlaßofen 30 angelassen, damit das Material für die darauffolgenden Verarbeitungsstufen besser verformbar wird. Während des Kaltwalzvorganges fließt ein Kühlmittel über die Oberflächen des Bandmaterials, das aus annähernd 6 ió Pflanzenöl in Wasser besteht. Der Anlaßvorgang wird durchgeführt, während das Bandmaterial aufgewickelt ist, und innerhalb gewisser Grenzen dauert das Anlassen eines großen Wickels nicht länger als das eines kleinen, womit der Anlaßvorgang beträchtlich schneller verläuft, wenn das Bandmaterial in großen Mengen aufgewickelt ist.After this cold rolling, the strips are welded together again brought into the form of large rolls in a winding device 28 and in one Tempering furnace 30 tempered so that the material for the subsequent processing stages becomes more malleable. A coolant overflows during the cold rolling process the surfaces of the tape material, which consists of approximately 6 ió vegetable oil in water. The tempering process is carried out while the strip material is being wound is, and within certain limits it takes no longer to start a large wrap than that of a small one, with which the starting process is considerably faster if the tape material is wound in large quantities.

Nach dem Nnlassen wird das Bandmaterial noch durch ein Temperwalzwerk 32 geschickt, damit die Eigenschaften seines Härteprofils verbessert werden.After being left wet, the strip material is then passed through a tempering mill 32 so that the properties of its hardness profile are improved.

Es ist erforderlich, daß die Schweißnähte zwischen den benachbarten kleineren Abschnitten des Bandmaterials so gut, gleichmäßig und homogen gegenüber dem Muttermaterial sind, wie nur möglich, damit ein mögliches Aufbrechen während der weiteren Verarbeitungsschritte vermieden wird.It is necessary that the welds between the adjacent smaller sections of the strip material as good, uniform and homogeneous compared to the mother material are, as only possible, thus a possible break-up during the further processing steps is avoided.

Bei einer Verarbeitung wie dem Kaltwalzen wird das Bandmaterial unter große Spannungen gesetzt, wobei es sich mit Geschwindigkeiten von 610 bis 915 m/min bewegt, wodurch die zwischen den benachbarten Abschnitten des Bandmaterials zuvor hergestellten Schweißnähte schwer beansprucht werden.In processing such as cold rolling, the strip material is under high tensions are set, with speeds of 610 to 915 m / min moved, causing the between the adjacent sections of tape material previously produced welds are heavily stressed.

Wie oben erklärt, können wesentliche wirtschaftliche und andere Nachteile entstehen, wenn eine Schweißnaht während der folgenden Verarbeitung des verbundenen Bandmaterials bricht.As explained above, it can have significant economic and other disadvantages arise when a weld seam is joined during the subsequent processing of the The band material breaks.

Fig. 2 ist eine bildliche Darstellung der Abbrenn-Stumpfschweißeinrichtung 20, die die vorliegende Erfindung verwirklicht. Die Schweißeinrichtung 20 schweißt stumpf benachbarte Enden von Stahlbandmaterial-Abschnitten zusammen, um lange fortlaufende Materialbänder mit einem Gewicht von Jeweils 18 000 bis 22 700 kg zu bilden. (= 40 000 bis 50 000 lb).Das zu verschweißende Material hat eine Stärke von 1,27 bis 6,35 mm (= 0,050 bis 0,25") und eine Breite von annähernd 600 bis 1270 mm ( 22 bis 50").Figure 2 is a pictorial representation of the flash butt welder 20 embodying the present invention. The welding device 20 welds butt adjacent ends of steel strip material sections together to form long continuous ones To form material strips with a weight of 18,000 to 22,700 kg each. (= 40,000 to 50,000 lb). The material to be welded has a thickness of 1.27 to 6.35 mm (= 0.050 to 0.25 ") and a width of approximately 600 to 1270 mm (22 to 50 ").

Vorzugsweise wird als Schweißeinrichtung, bei der die vorliegende Erfindung angewendet wird, ein "52-inch Flash Welder" der Firma Taylor-Winfield Company, arten, Ohio, Nr. 55704, verwendet. Die Bestandteile der in dieser Beschreibung besprochenen Schweißeinrichtung sind, wenn nicht anders bemerkt, die Bestandteile der eben genannten Schweißeinrichtung.Preferably used as a welding device in which the present Invention is applied, a "52-inch Flash Welder" from Taylor-Winfield Company, arten, Ohio, No. 55704. The components of this description The welding equipment discussed are the components, unless otherwise noted the welding device just mentioned.

Zwei benachbarte Enden von Stahlbändern 40 und 40a werden in die Schweißeinrichtung 20 eingeführt, nachdem sie beschnitten wurden, damit gleichförmige Enden mit guter Qualität vorhanden sind. Ein; dieser Enden wird an eine stationäre leitfähige Druckplatte 3Zk angeklammert, während das andere an eine bewegliche leitfähige Druckplatte 36 angeklammert wird.Two adjacent ends of steel belts 40 and 40a are inserted into the welder 20 introduced after they have been trimmed so that they have uniform ends with good Quality are present. A; this ends is attached to a stationary conductive pressure plate 3Zk, while the other is clipped to a movable conductive pressure plate 36 is clipped.

Ein (nicht gezeigter) Abstandsstab wird zwischen die beiden Enden gebracht und die bewegliche Platte 36 bewegt sich mit dem an sie angeklammerten Ende auf die andere Platte zu, bis die beiden Enden an dem Abstandsstab anliegen, worauf dieser entfernt wird.A spacer bar (not shown) is placed between the two ends brought and the movable plate 36 moves with the one clipped to it End towards the other plate until both ends touch the spacer rod, whereupon this is removed.

Die Schweißeinrichtung führt eine Abbrenn-Stumpfschweißung der einander benachbarten Enden durch, wobei erst ein Abbrennvorgang und darauffolgend ein Stauchvorgang durchgeführt wird. Während des Abbrennvorganges wird die bewegliche Platte 36 durch ein Hydrauliksystem 42 (Fig. 3) betätigt, das mit einem Hydraulikkolben 43 verbunden ist, um die bewegliche Druckplatte 36 gegen die stationäre Druckplatte 34 hinzubewegen, damit die benachbarten Enden der Stahlbandstücke aufeinander zu bewegt werden. Gleichzeitig wird eine elektrische Spannung an die benachbarten Bandenden 40 und 40a angelegt, um die Endbereiche aufzuheizen und das Material zur Ermöglichung einer Verbindung aufzuschmelzen.The welding device performs a flash butt weld of each other adjacent ends through, first a burning process and then a upsetting process is carried out. During the burning process, the movable plate 36 is through actuates a hydraulic system 42 (FIG. 3) which is connected to a hydraulic piston 43 is to move the movable pressure plate 36 against the stationary pressure plate 34, so that the adjacent ends of the steel band pieces are moved towards each other. Simultaneously an electrical voltage is applied to the adjacent tape ends 40 and 40a, to heat the end areas and the material to enable a connection to melt.

Die Lichtbogen, die der elektrische Strom zwischen den Enden der Bänder bildet, werden immer größer, während sich die Enden infolge der Bewegung der Druckslatte 36 immer weiter aufeinander zu bewegen.The arc that carries the electric current between the ends the Ribbons become larger and larger, while the ends expand as a result of movement the pressure bar 36 to move further and further towards each other.

Wenn die Druckplatte 36 die Werkstückenden bis auf einen vorbestimmten Restabstand aufeinander zu bewegt hat, tritt der Stauchvorgang ein, indem die Druckplatte 36 die Werkstückenden mit großem Druck gegeneinander preßt, während die elektrische Leistung weiterhin an den leitfähigen Druckplatten und den Werkstückenden anliegt. Das hydraulische System erzeugt ein Signal, wenn sich die Werkstückenden bis auf den vorbestimmten Abstand voneinander bewegt haben, wodurch das Ende des Abbrennvorganges und der Anfang des Stauchvorganges angezeigt wird.When the pressure plate 36 the workpiece ends to a predetermined Has moved the remaining distance towards each other, the upsetting process occurs when the pressure plate 36 presses the workpiece ends against each other with great pressure, while the electrical Power continues to be applied to the conductive pressure plates and the workpiece ends. The hydraulic system generates a signal when the workpiece ends up have moved the predetermined distance from each other, whereby the end of the burning process and the start of the upsetting process is displayed.

Erfindungsgemäß ist die Dauer dieses fortgesetzten Leistungszuflusses eine Funktion der elektrischen Gesamtenergie, die während des vorangegangenen Abbrennvorganges auf die Werkstückenden aufgebracht wurde.According to the invention is the duration of this continued flow of power a function of the total electrical energy generated during the previous burning process was applied to the workpiece ends.

Das elektrische System der Schweißeinrichtung 20, das die Aufbringung der elektrischen Leistung auf die Werkstückenden steuert, ist in Blockform in Fig. 3 dargestellt. Das elektrische System enthält eine Wechselspannungsquelle 44 und einen Zündschalter 46, der die Überleitung der elektrischen Leistung auf einen Primärkreis 48 eines Leistungstransformators 50 steuert, wenn ein Zündsteuerkreis 51 betätigt wird. Der Leistungstransformator 50 liefert die elektrische Leistung an die leitfähigen Druckplatten 34 und 36 und die Werkstückenden 40 und 40a, die an die Druckplatten angeklammert sind. Der Transformator bewirkt dabei eine Herabsetzung der Spannung.The electrical system of the welder 20 that controls the application controlling the electrical power to the workpiece ends is shown in block form in Fig. 3 shown. The electrical system includes an AC power source 44 and an ignition switch 46, which transfers the electrical power to a primary circuit 48 of a power transformer 50 controls when an ignition control circuit 51 operates will. The power transformer 50 supplies the electrical power to the conductive ones Pressure plates 34 and 36 and the workpiece ends 40 and 40a, which are attached to the pressure plates are clinged to. The transformer reduces the voltage.

Eine Energieüberwachungseinrichtung 52 ist mit dem Transformator 50 verbunden, um die auf die Druckplatten und die Werkstückenden während des Abbrennvorganges übertragene elektrische Energie dem Betrag nach zu erfassen.An energy monitoring device 52 is associated with the transformer 50 connected to the on the pressure plates and the workpiece ends during the burning process transferred to record electrical energy according to the amount.

Erfindungsgemäß ist ein Steuerkreis 54 vorgesehen, der auf ein Beginnsignal hin den Zündsteuerkreis 51 in Gang setzt, um damit den Abbrennvorgang durch Aufbringen von elektrischer Energie auf die Werkstückenden 40 und 40a einzuleiten. Der Steuerkreis 54 reagiert auch auf den Wert der Abbrennenergie, der von dem Energieüberwachungsgerät 52 erfaßt wurde und auf die Anzeige des hydraulischen Systems 42, daß der Abbrennvorgang vollendet ist, und setzt die Betätigung der Zündsteuerung 51 fort, damit der Schaltkreis 46 weiterhin Leistung an den Transformator 50 abgibt (und damit auf die Werkstückenden), und damit dieser Vorgang einen Zeitabschnitt lang während des Stauchvorganges fortgesetzt wird, wobei die Länge dieses Zeitabschnittes eine Funktion der Gesamtmenge elektrischer Energie ist, die die Werkstückenden während des bbrennvorgangs empfangen haben.According to the invention, a control circuit 54 is provided which responds to a start signal back sets the ignition control circuit 51 in motion to thereby the burning process by applying to introduce electrical energy to the workpiece ends 40 and 40a. The control circuit 54 is also responsive to the burn energy value obtained from the energy monitor 52 was detected and on the display of the hydraulic system 42 that the burning process is completed, and continues the operation of the ignition controller 51 to start the circuit 46 continues to deliver power to the transformer 50 (and thus to the workpiece ends), and thus this process continued for a period of time during the upsetting process becomes, the length of this period of time being a function of the total amount of electrical Is the energy that the workpiece ends received during the burning process.

Ein Energieaufzeichnungsgerät 56 ist mit dem Energieüberwachungsgerät 52 verbunden und ergibt eine graphische Darstellung der den Werkstückenden zugeführten elektrischen Energie während jedes Ablaufs des Schweißvorganges, gegen die Zeit aufgetragen. Aus dieser aufgezeichneten Energie kann man auch die wirksame Querschnittsfläche der Schweißnaht ableiten und ermitteln, ob die oben beschriebene Funktion erfüllt ist.An energy recorder 56 is associated with the energy monitor 52 connected and gives a graphic representation of the fed to the workpiece ends electrical energy during each welding process, against time applied. The effective cross-sectional area can also be determined from this recorded energy derive the weld seam and determine whether it fulfills the function described above is.

Die Wechselstromquelle 44 ist ein bekanntes Gerät, das mit Einphasen-Wechselstrom von 440 Volt arbeitet und etwa 3000 kW Leistung verarbeiten kann. Diese Leistung wird über einen zweipoligen Schalter 60 in bekannter Weise an den Schaltkreis 46 weitergeleitet. Der Schaltkreis 46 weist ein Paar sog. "Ignitron"-Röhren auf und ist ein Zubehörteil zu dem obengenannten Schweißgerät der Firma Taylor-Winfield. Die Weitergabe der Leistung durch den Schaltkreis 46 kann reguliert, ein- und ausgeschaltet werden durch die Ignitron- Zündsteuerung 51, die die Phasenlage der Ignitron-Zündung verändert.The AC power source 44 is a known device that uses single phase AC power of 440 volts and can process around 3000 kW of power. This performance is connected to circuit 46 in a known manner via a two-pole switch 60 forwarded. The circuit 46 includes a pair of so-called "Ignitron" tubes and is an accessory for the welding machine from Taylor-Winfield mentioned above. The transmission of the power through the circuit 46 can be regulated, switched on and off are made by the Ignitron Ignition control 51, which the phase position the Ignitron ignition changed.

Der Transformator 50 enthält den Primärkreis 48, den Sekundärkreis 61 und eine Einrichtung zur Sekundärstromkorrektur 73.The transformer 50 contains the primary circuit 48, the secondary circuit 61 and a device for secondary current correction 73.

Der Primärkreis 48 des Transformators 50 wird als Standardteil des obengenannten Schweißgerätes der Firma Taylor-Winfield mitgeliefert und enthält eine Spulenanordnung 66 und eine Vorrichtung zur Änderung des Abgriffes 70. Die Abgriffänderungsapparatur 70 besteht aus einer Vielzahl von Endklemmen, die bei 72 angedeutet sind und die die Spule 66 an verschiedenen Punkten anzapfen. Wenn die Verbindung des Primärkreises an den verschiedenen Klemmen 72 geändert wird, wird das Spannungswandler-Verhältnis des Transformators 50 geändert. Diese Nachstellmöglichkeit kann den Spannungsausgang des Transformators 50 zwischen etwa 6 und 16 Volt Ausgangsspannung der Sekundärspule 61 verändern. Die bgriffeinstellung ist sehr nützlich, um die Strom- und Wärmebelastung des Transformators 50 innerhalb der optimalen Grenzen zu halten, ohne auf Veränderungen des elektrischen Widerstandes zwischen den Enden der Stahlbänder zu reagieren, die aus unterschiedlicher Stärke des Bandmaterials resultieren.The primary circuit 48 of the transformer 50 is used as a standard part of the Above mentioned welding machine from Taylor-Winfield is supplied and contains a coil assembly 66 and a device for changing the tap 70. The Tap changing apparatus 70 consists of a plurality of end clamps, which at 72 are indicated and which tap the coil 66 at different points. if the connection of the primary circuit at the various terminals 72 is changed, the voltage conversion ratio of the transformer 50 is changed. This adjustment option The voltage output of the transformer 50 can be between approximately 6 and 16 volts output voltage the secondary coil 61 change. The bhandle setting is very useful for the Current and heat load on the transformer 50 within the optimal limits without changing the electrical resistance between the ends of the steel belts to react, made up of different thicknesses of the belt material result.

Ein Sekundärstrom-Korrekturkreis 73 bekannter Art ist mit der Primärseite des Transformators und glejdfalls mit dem Energieüberwachungsgerät 52 verbunden, um ein Signal von der Primärseite abzuleiten, das den tatsächlichen auf der Sekundärseite fließenden Strom repräsentiert. Dieses Signal wird dem Energieüberwachungsgerät zugeführt, damit es daraus das Ausgangssignal ableiten kann, das die Gesamtenergie angibt, die während des Durchlaufs des Schweißvorganges abgegeben wurde.A secondary current correction circuit 73 of known type is connected to the primary side of the transformer and, if necessary, connected to the energy monitoring device 52, to derive a signal from the primary side that is the actual signal on the secondary side flowing stream. This signal is sent to the energy monitoring device supplied so that it can derive the output signal, which is the total energy indicates that was released during the welding process.

Der Sekundärstrom-Korrekturschaltkreis 73 ist ein bekanntes Widerstandsnetzwerk für Stromtransformatoren mit Abgriffe, durch das eine Stromkorrektur bewirkt werden kann.The secondary current correction circuit 73 is a known resistor network for current transformers with taps, through which a current correction can be effected can.

Der Zündsteuerkreis 51 ist gleichfalls ein Standard-Bauteil, das mit der Schweißeinrichtung von der Firma Taylor-Winfield mitgeliefert wird und das auf das Signal des Steuerkreises 54 so reagiert, daß ein Impuls zu einem vorbestimmten Zeitnunkt während. jedes halben Arbeitszyklus jeder Ignitron-Röhre abgegeben wird, wobei der Zeitpunkt sich in seiner Phasenlage verändern kann.The ignition control circuit 51 is also a standard component that comes with the welding device is supplied by Taylor-Winfield and that on the signal of the control circuit 54 reacts so that a pulse at a predetermined Point in time during. every half duty cycle of each Ignitron tube is released, whereby the point in time can change in its phase position.

Auf diese Impulse hin beginnt die Ignitron-Schaltung mit Stromleitung von der echselstromuelle zum Primärkreis des Transformators und setzt diese Leitung für den Rest des jeweiligen. Halbzyklus fort, wobei bei dem Nulldurchgang des Stromes bis zum Wiederzünden durch den nächsten Impuls kein Strom geleitet wird. So wird durch Festlegen des Zeitpunktes (ausgedrückt in Phasenwinkel-Graden), zu dem die Impulse während des jeweiligen Wechselstrom-Malbzyklus ausgesandt werden, der Bruchteil des Halbzyklus bestimmt, während dessen der Ignitron-Schalter leitet oder Leistung an den Transformator übermittelt, und deswegen kann durch dieses Verfahren der Betrag der auf diese Weise übermittelten Leistung verändert werden.In response to these impulses, the Ignitron circuit begins conducting power from the echselstromuelle to the primary circuit of the transformer and sets this line for the rest of each. Half cycle continued, being at the zero crossing of the current no current is passed until re-ignition by the next pulse. So will by specifying the point in time (expressed in phase angle degrees) at which the Pulses are sent out during the respective alternating current painting cycle, the fraction of the half cycle during which the Ignitron switch is conducting or powering transmitted to the transformer, and therefore this procedure can reduce the amount the power transmitted in this way can be changed.

Der Zündsteuerkreis 51 enthält auch eine (weiter unten im einzelnen besprochene) Potentiometerschaltung bekannten Aufbaus, die in Reihe mit einer anderen (nicht gezeigten) Schaltung des Zündsteuerkreises 51 geschaltet ist, um den Gesamtwiderstand dieses Schaltkreises einzustellen. Ein Einstellen dieses Widerstandes steuert in bekannter Weise den Phasenwinkel des Wechselstrom-Halbzyklus, bei dem der Zündsteuerkreis 51 die Impulse an die Ignitrons abgibt, wodurch die Ignitrons betätigt werden, um den Rest der Periode des zugehörigen Halbzyklus zu leiten.The ignition control circuit 51 also includes a (further below in detail discussed) potentiometer circuit known structure, which in series with another (not shown) circuit of the ignition control circuit 51 is switched to the total resistance set this circuit. Adjusting this resistance controls in as is known, the phase angle of the alternating current half cycle at which the ignition control circuit 51 sends the impulses to the ignitrons, whereby the ignitrons are actuated to direct the remainder of the period of the associated half cycle.

Das Energieüberwachungsgerät 52, das so mit dem Transformator 50 verbunden ist, daß die während des Schweißvorganges angewendete elektrische Energie erfaßt wird, ist eine Kombination eines Monitors-Modell Nr. 901, Teil Nr. M228, eines Relaisschaltkreises Modell Nr. 903, Teil Nr. M227 und einer Verbindungseinrichtung Modell 902, Teil Nr.The energy monitoring device 52 so connected to the transformer 50 is that it detects the electrical energy used during the welding process is a combination of a monitor model No. 901, part No. M228, a Model No. 903 relay circuit, part No. M227, and a connector Model 902, part no.

M226, von der Wean-United Company in Youngstown, Ohio.M226, from the Wean-United Company of Youngstown, Ohio.

Das Energieüberwachungsgerät 52 erzeugt ein SDannungsausgangssignal, das eine Funktion der augenblicklichen Gesamtenergie ist, die auf die Werkstückenden während des Schweißvorgangs übertragen wird.The energy monitoring device 52 generates a voltage output signal, which is a function of the instantaneous total energy applied to the workpiece ends is transmitted during the welding process.

Der Steuerkreis 54 enthält eine Ausgangslogikschaltung 80, die ein Ausgangssignal von einem Addierverstärker 82 empfängt. Der Addierverstärker 82 erzeugt ein Signal, um die zu dem Transformator 50 übertragene Leistung abzuschalten, wenn nach dem Beginn des Stauchvorganges eine festgelegte Zeit verflossen ist, wobei diese Zeit eine Funktion des Betrages der elektrischen Energie ist, die auf die benachbarten Streifenenden während des Abbrennens übertragen wurde. Ein Speicherkreis 84 erhält ein Ausgangssignal des Energieüberwachungsgerätes 52 über eine Eingangslogikschaltung 86 und speichert ein Signal mit einem Wert, der die während des Abbrennens abgegebene elektrische Energie und damit die effektive Querschnittsfläche der Werkstücke repräsentiert. Nach dem Auftreten des Signals vom Hydrauliksystem 42, das das Ende des Abbrennvorganges und den Anfang des Stauchvorganges anzeigt, betätigt die Eingangslogik den Speicherkreis 84 und den Ädditionsverstärker 82, damit die Energieübertragung auf die benachbarten Bandenden eine Zeit fortgesetzt wird, die eine Funktion des in dem Speicherkreis 84 gespeicherten Signalwertes ist. Ein Prozent-Steuerkreis 90, der zwischen der Eingangs logik 86 und dem Additionsverstärker 82 verschaltet ist, kann so eingestellt werden, daß er die Funktionsbeziehung zwischen der Länge der Leistungsabgabe während des Stauchens und der Abbrennenergie in dem vorangegangenen Abbrennschritt steuert. Vorzugsweise ist diese Funktion eine direkte Proportionalität.The control circuit 54 includes an output logic circuit 80 which is a Output from an adding amplifier 82 receives. The adding amplifier 82 generates a signal to cut off the power being transmitted to the transformer 50 when a fixed time has elapsed after the start of the upsetting process, whereby this time is a function of the amount of electrical energy applied to the adjacent strip ends was transferred during the burning process. A storage circuit 84 receives an output signal from the energy monitoring device 52 via an input logic circuit 86 and stores a signal with a value that represents the amount emitted during burning represents electrical energy and thus the effective cross-sectional area of the workpieces. After the occurrence of the signal from the hydraulic system 42 that the end of the burn-off process and indicates the start of the upsetting process, the input logic actuates the memory circuit 84 and the addition amplifier 82, so that the energy transfer to the neighboring Tape ends will continue for a time which is a function of the memory circuit 84 stored signal value. A percent control circuit 90 between the Input logic 86 and the addition amplifier 82 is connected, can be set be that he has the functional relationship between the length of power output during the upsetting and the burning energy in the previous burning step. This function is preferably a direct proportionality.

Vorzugsweise umschließt diese Ausführung der Erfindung eine bekannte Stauchzeitsteuerung 83, die wahlweise statt des Steuerkreises 54 zur Begrenzung der Zeitlänge des Stauchanteiles des Schweißvorgangs eingesetzt werden kann. Die Zeitsteuerung 83 erhält auch ein Signal vom hydraulischen System 42, das anzeigt, wenn die Druckplatten sich genügend dicht zusammenbewegt haben, so daß der Stauchvorgang beginnt. Falls die Zeitsteuerung 83 und der Steuerkreis 54 eingeschaltet sind (wie weiter unten im einzelnen weiter erklärt wird), reagiert die Zeitsteuerung auf das Signal des hydraulischen Systems, um die Fortsetzung der Energieübertragung eine vorbestimmte, einstellbare Zeit zu gestatten, wonach die Zeitsteuerung den Zündsteuerkreis 51 so beeinflußt, daß die Übertragung von Energie abgeschaltet wird.Preferably this embodiment of the invention includes a known one Compression time control 83, which optionally instead of the control circuit 54 for limiting the length of time the upsetting portion of the welding process can be used. the Timing control 83 also receives a signal from hydraulic system 42 indicating when the pressure plates have moved close enough together that the upsetting process begins. If the time control 83 and the control circuit 54 are switched on (such as is explained in more detail below), the time control reacts to this Signal of the hydraulic system to continue the energy transfer one to allow predetermined, adjustable time, after which the timing control the ignition control circuit 51 influenced so that the transmission of energy is switched off.

Das hydraulische System 42 und der Hydraulikzylinder 43 wirken in Reaktion auf ein Anfangssignal zusammen, das von der Bedienungstafel C (Fig. 2) herkommt, um mit dem Abbrennvorgang zu beginnen, indem die bewegliche Druckplatte 36 in Richtung auf die stationäre Druckplatte 34 zu bewegt wird. Wenn die bewegliche Platte 36 und die stationäre Platte 34 einander bis auf einen vorbestimmten Abstand nahegekommen sind, leitet das Hydrauliksystem 42 den Stauchvorgang ein, indem der Zylinder 43 so betätigt wird, daß er die bewegliche Platte 36 mit großer Kraft gegen die stationäre Platte 34 hin stößt und damit die Bandenden aneinanderdrückt. Beim Beginn des Stauchvorganges gibt das Hydrauliksystem auch ein Signal auf den Steuerkreis 54 ab, das anzeigt, daß der Stauchvorgang begonnen hat eachten hat und das deneitabschnitt einleitet, während dessen die elektrische Leistung während des Stauchabschnittes des Schweißzyklus weiter andauert.The hydraulic system 42 and the hydraulic cylinder 43 act in Response to an initial signal from the control panel C (Fig. 2) comes here to begin burning by moving the platen 36 is moved in the direction of the stationary pressure plate 34. When the moving Plate 36 and the stationary plate 34 each other except for a predetermined distance have come close, the hydraulic system 42 initiates the upsetting process by the Cylinder 43 is operated so that it opposes the movable plate 36 with great force the stationary plate 34 pushes towards and thus presses the tape ends together. At the At the beginning of the upsetting process, the hydraulic system also sends a signal to the control circuit 54, which indicates that the upsetting process has started, and the deneit section initiates, during which the electrical power during the upsetting section the welding cycle continues.

Eine Ausführung des Steuersystems 54 ist schematisch in Fig. 4a, 4b und 4c dargestellt. Fig. 4b und 4c zeigen Abschnitte der Steuerkreis-Ausgangslogik 80, die den P.etrieb der Ignitron-Röhren steuern, welche die elektrische Leistung zur Verwirklichung der Schweißungen weiterleiten.One embodiment of the control system 54 is shown schematically in Figures 4a, 4b and 4c. Figures 4b and 4c show portions of the control circuit output logic 80, which control the operation of the Ignitron tubes, which generate electrical power forward to the realization of the welds.

Fig. 4b zeigt eine Ausgangslogikschaltung, welche die Phasenlage der Ignitrons (d.h. den Zeitpunkt in jedem Wechselstrom-Halbzyklus, zu dem diese Röhren zu leiten beginnen) steuert, damit die Leitfähigkeit beim geforderten Zeitpunkt abrupt abgestoppt werden kann. Fig. sc zeigt die Ausgangslogikschaltung, die mit der Stauchzeitsteuerung 83 verbunden ist, damit wahlweise der Steuereffekt der Stauchzeitsteuerung vorbeigeleitet und negiert werden kann, um eine Steuerung der Zeit zu ermöglichen, während der elektrische Leistung während des Stauchvorganges aufgebracht wird>in Abhängigkeit von anderen Signalen, die durch die Steuerschaltung 54 erzeugt werden und die im einzelnen weiter unten dargestellt werden.Fig. 4b shows an output logic circuit which the phase position of the Ignitrons (i.e. the time in each AC half cycle at which these tubes begin to conduct) controls the conductivity at the requested time can be stopped abruptly. Fig. Sc shows the output logic circuit that begins with of the upsetting timing controller 83, thus selectively the control effect of the upsetting timing can be bypassed and negated in order to enable control of the time, while the electrical power is applied during the upsetting process> in Dependence on other signals generated by the control circuit 54 and which are shown in detail below.

Das Schaltbild in Fig. 4c umschließt zwei Klemmen 100 und 102, die mit der Stauchzeitsteuerung 83 verbunden sind.The circuit diagram in Fig. 4c encloses two terminals 100 and 102, the are connected to the upsetting timing controller 83.

Die Stauchzeitsteuerung 83 ist vorzugsweise eine bekannte Art einer elektronischen Zeitsteuerung. Die Dauer des Zeitzyklus der Zeitsteuerung 83 ist eine wachsende Funktion des Gesamtbetrages des elektrischen Widerstandes zwischen den Klemmen 100 und 102. Wenn der Widerstand zwischen den Klemmen 100 und 102 vernachlässigbar klein ist, ist die Zeitdauer praktisch Null und die Zeitsteuerung 83 hat im wesentlichen keine Wirkung. Zwischen den Klemmen 100 und 102 ist ein Potentiometer 104 geschaltet, das einen einstellbaren Widerstand besitzt. Ein normal offener Relaiskontakt 106 ist über den Zweistellungsschalter 110 parallel zum Potentiometer 104 zwischen die Klemmen 100 und 102 geschaltet.The upsetting timing controller 83 is preferably a known type electronic time control. The duration of the time cycle of the timer 83 is an increasing function of the total amount of electrical resistance between terminals 100 and 102. If the resistance between terminals 100 and 102 is negligible is small, the length of time is practically zero and the timing controller 83 has substantially no effect. A potentiometer 104 is connected between terminals 100 and 102, which has an adjustable resistance. A normally open relay contact 106 is via the two-position switch 110 parallel to the potentiometer 104 between the Terminals 100 and 102 switched.

Die Schaltung nach Fig. 4c kann wahlweise so voreingestellt werden, daß sie entweder in automatischer oder in Hand-Betriebsart abläuft. Bei Handbetriebsart wird die Schaltung so voreingestellt, daß sie den einstellbaren Widerstand des Potentiometers 104 in der Zeitsteuerung 83 benutzt und einsetzt, um die Zeitdauer des Stauchzyklus, die durch die Zeitsteuerung gesteuert wird, zu regeln. Alternativ wird mit automatischer Betriebsart die Schaltung sO voreingestellt, daß die Wirkung des Potentiometers 104 durch eine Nebenschaltung umgangen wird, so daß nur der Zustand des elaiskontaktes 106 die Länge des Stauchzyklus bestimmt. Der Zustand des Relaiskontaktes 106, der im folgenden behandelt wird, wird durch den Betrieb des Steuerkreises 5 4 gesteuert.The circuit according to Fig. 4c can optionally be preset so that it runs either in automatic or in manual mode. In manual mode the circuit is preset so that it has the adjustable resistance of the potentiometer 104 used in the timing control 83 and used to determine the duration of the upsetting cycle, which is controlled by the time control to regulate. Alternatively, automatic Operating mode the circuit is preset so that the effect of the potentiometer 104 is bypassed by a secondary circuit, so that only the state of the relay contact 106 determines the length of the upsetting cycle. The state of the relay contact 106, the will be discussed below is controlled by the operation of the control circuit 5 4.

Wenn der Schalter 110 in die in Fig. 4c rechts dargestellte Stellung bewegt wird, wird der Zweig des Schaltkreises, der den Kontakt 106 enthält, geöffnet, womit der Zustand dieses Kontaktes unwirksam ist. Unter diesen Umständen wird der Betrieb der Zeitsteuerung 83 immer durch den am Potentiometer 104 eingestellten Widerstand gesteuert.When the switch 110 is in the position shown on the right in FIG. 4c is moved, the branch of the circuit containing contact 106 is opened, with which the state of this contact is ineffective. In these circumstances, the The time control 83 is always operated by the one set on the potentiometer 104 Resistance controlled.

Bei automatischer Betriebsart wird der Schalter 110 nach Fig. 4c nach links bewegt. Unter diesen Umständen bestimmt der Zustand des Kontaktes 106, ob das Potentiometer die Schaltung der Zeitsteuerung 83 beeinflußt oder ob es durch den Relaiskontakt kurzgeschlossen wird.In the automatic mode of operation, the switch 110 is shown in FIG. 4c after moved left. Under these circumstances, the state of contact 106 determines whether the potentiometer influences the circuit of the timing control 83 or whether it is through the relay contact is short-circuited.

Beim Betrieb in automatischer Betriebsart mit Schalter 110 in der linken Stellung wird das Potentiometer 104 vorzugsweise auf den höchstmöglichen Widerstand eingestellt, wodurch ein Stauchzyklus mit einer Zeitdauer erreicht würde, die größer ist als irgendeine vernünftige Schweißwirkung es verlangte, wenn das Potentiometer 104 auf die Schaltung der Zeitsteuerung 83 einwirken könnte.Damit ist sichergestellt, daß bei automatischer Betriebsart die Zeitsteuerung nicht eher anspricht, als bis der Kontakt 106 geschlossen wird, was durch die Wirksamkeit des Steuerkreises 54 bestimmt wird. Wenn die Zeitsteuerung 83 vor dem Schließen des Kontaktes 106 umschalten würde, so würde sie die automatische Arbeitsweise der Schaltung stören und beeinträchtigen.When operating in automatic mode with switch 110 in the left position, the potentiometer 104 is preferably to the highest possible Resistance set, whereby an upsetting cycle would be achieved with a period of time which is greater than any reasonable sweat effect, if that Potentiometer 104 could act on the circuit of the timing control 83 it is ensured that the time control does not occur earlier in the automatic operating mode responds than until the contact 106 is closed, which is through the Effectiveness of the control circuit 54 is determined. If the timing controller 83 before Closing the contact 106 would toggle, it would switch to the automatic mode of operation disturb and impair the circuit.

Wie im einzelnen später vollständig erklärt wird, bringen andere Abschnitte des Steuerkreises 54 den Kontakt 106 dazu, seine normal offene Stelle einzunehmen, bevor der Zeitpunkt zur Beendigung des Schweißzyklus da ist, und sie bringen den Kontakt 106 dazu, eine geschlossene Stellung einzunehmen, wenn die erforderliche Zeitdauer des Stauchabschnittes des Schweißzyklus abgelaufen ist, d.h. wenn der Schweißzyklus zu Ende ist.As will be fully explained later in detail, bring other sections of the control circuit 54 the contact 106 to take its normally open position, before it's time to finish the weld cycle and they bring the Contact 106 to be in a closed position when required The duration of the upsetting portion of the welding cycle has expired, i.e. when the Welding cycle is over.

Fig. 4b zeigt eine Schaltung für einen zusätzlichen Zündsteuerkreis 51, um die Ignitron-Schaltröhren in der richtigen Phase zu zünden und um sie dazu zu bringen, die Leistungsbeaufschlagung der Bandenden nach dem Ablauf des Stauchzyklus abrupt abzuschalten. Der Zweck dieser Eigenschaft besteht darin, eine sehr abrupte Beendigung der Leistungsbeaufschlagung erreichen zu helfen und wird deswegen notwendig, weil die Zeitschaltung von Hause aus eine Zeitverzögerung in ihrer Arbeitsweise aufweist, die nach dem Schließen des Kontaktes 106 wirksam wird. Wenn die Zeitsteuerung bei der Beendigung der Leistungsbeaufschlagung allein verwendet würde, wäre eine unerwünschte Verzögerung bei dieser Beendigung die Folge.Fig. 4b shows a circuit for an additional ignition control circuit 51 to ignite the Ignitron interrupters in the correct phase and to do so to bring the application of power to the strip ends after the end of the upsetting cycle switch off abruptly. The purpose of this property is to be a very abrupt one To help achieve termination of the service charge and is therefore necessary because the timer inherently creates a time delay in its operation which takes effect after the contact 106 is closed. When the timing would be used alone at the end of the charging process would be one unwanted delay in this termination the result.

Diese Schaltung weist zwei Klemmen 112 und 114 auf, die mit der Zündsteuerung 51 verbunden sind. Die Phasenlage der Ignitron-Röhren wird durch den Betrag des Widerstandes gesteuert, der zwischen den Klemmen 112 und 114 vorhanden ist. Wenn der Widerstand zwischen den Klemmen 112 und 114 zunimmt, werden die Ignitrons in bekannter Weise sO in ihrer Phasenlage verändert, daß sie in jedem Zyklus der Wechselspannungsversorgung einen abnehmenden Anteil von Leistung durch die Ignitrons auf den Primärkreis des Transformators durchlassen, wodurch sie die Leistungsbeaufschlagung auf das aufzuschmelzende Metall steuern.This circuit has two terminals 112 and 114, which are connected to the ignition control 51 are connected. The phase position of the Ignitron tubes is determined by the magnitude of the Resistance controlled, which is present between terminals 112 and 114. if As the resistance between terminals 112 and 114 increases, the ignitrons will be in known way so changed in their phase position that they are in each cycle of the AC voltage supply a decreasing proportion of performance by the Ignitrons on the Let the primary circuit of the transformer through, thereby reducing the application of power control on the metal to be melted.

Der Wideratand zwischen den Klemmen 112 und 114 wird durch ein einstellbares Potentiometer 116 bestimmt, das in Reihe mit einem Widerstand 120 zwischen den Klemmen 112 und 114 liegt. Der Widerstand zwischen diesen Klemmen wird weiterhin durch den Zustand eines Schalters 122 und eines normal offenen Relaiskontaktes 124 bestimmt, die parallel zum Widerstand 120 liegen.The resistance between terminals 112 and 114 is set by an adjustable Potentiometer 116 determines which is in series with a resistor 120 between the terminals 112 and 114 lies. The resistance between these terminals is continued by the State of a switch 122 and a normally open relay contact 124 determined, which are parallel to resistor 120.

Die Schaltung nach Fig. 4b sieht eine Handsteuerung der auf die Bandenden ausgeübten Leistungsbeaufschlagung vor und er sieht eine automatische Betriebsart vor, in der die Leistungsbeaufschlagung in gleicher Weise auf einen vorbestimmten Betrag eingestellt werden kann. Die Schaltung hilft zusätzlich dazu, daß die Leistungsbeaufschlagung durch die Ignitrons am Ende des Stauchabschnittes des Schweißzyklus schnell beendigt wird.The circuit of Fig. 4b provides a manual control of the tape ends exercised power loading before and he sees an automatic mode of operation before, in which the application of power in the same way to a predetermined Amount can be adjusted. The circuit also helps keep the power loading quickly terminated by the ignitrons at the end of the upsetting portion of the welding cycle will.

In Übereinstimmung mit der Hand-Betriebsart wird der Schalter 122 in die rechte lage eingestellt, wobei er sowohl die Wirkung des Widerstandes 120 als auch des Kontaktes 124 kurzschließt. Unter diesen Umständen ist der einzige wesentliche Widerstand zwischen den Klemmen 112 und 114 der durch die Einstellung des Potentiometers 116 bewirkte Widerstand.In accordance with the manual mode, the switch 122 set in the right position, whereby it has both the effect of the resistor 120 and the contact 124 short-circuits. In these circumstances is the only one substantial resistance between terminals 112 and 114 due to the setting of potentiometer 116 caused resistance.

Das Potentiometer kann zur Veränderung des Widerstandes zwischen den Klemmen 112 und 114 eingestellt werden, um einen vorbestimmten Bruchteil der von der Leistungsversorgung möglichen Leistung zu bekommen. Bei automatischem Betrieb wird der Schalter 122 in seine linke Stellung gelegt, wobei die Spannung über dem Widerstand 120 durch den Zustand des normal offenen Relaiskontaktes 124 bestimmt wird.The potentiometer can be used to change the resistance between the Terminals 112 and 114 are set to be a predetermined fraction of that of of the power supply to get possible power. With automatic operation the switch 122 is placed in its left position, with the voltage across the Resistance 120 is determined by the state of the normally open relay contact 124 will.

Bei der automatischen Betriebsart wird das Potentiometer 116 so eingestellt, daß es den minimalsten Widerstandsbetrag zwischen den Klemmen 112 und 114 erbringt. Unter diesen Umständen bewegt sich der Widerstand zwischen den Klemmen 112 und 114 zwischen zwei Werten, d.h. im wesentlichen dem Wert Null und dem Widerstandswert des Widerstandes 120.In the automatic operating mode, the potentiometer 116 is set so that that it is the minimum amount of resistance between terminals 112 and 114 yields. In these circumstances the resistance moves between the Terminals 112 and 114 between two values, i.e. essentially the value zero and the resistance of resistor 120.

Bei automatischer Betriebsart wird der normal offene Relaiskontakt 124 durch die Steuerschaltung 54 so betrieben, daß der Widerstand zwischen den Klemmen 112 und 114 bei Öffnen des Kontaktes 124 zum Ablaufzeitpunkt des Stauchabschnittes des Schweißzyklus abrupt ansteigt. Bei dieser Betriebsart wird der Kontakt 124 vor dem Ablauf des Stauchabschnittes dieses Zyklus geschlossen gehalten, wodurch der Widerstand 120 kurzgeschlossen wird. Wenn der Stauchzyklus beendet werden soll, nimmt der Kontakt 124 seine normal offene Lage an, die wirksam den Widerstand 120 in den Zweig der Schaltung zwischen den Klemmen 112 und 114 einführt, wodurch der Widerstand zwischen diesen Klemmen abrupt ansteigt und die Ignitrons in eine solche Phasenlage versetzt werden, daß sie ihre leistungslieferung an den Primärkreis des Transformators abbrechen.In the automatic operating mode, the normally open relay contact is 124 operated by the control circuit 54 so that the resistance between the terminals 112 and 114 upon opening of the contact 124 at the time of the expiry of the upsetting section the welding cycle increases abruptly. In this operating mode, contact 124 is in front the process of the upsetting section of this cycle is kept closed, whereby the Resistor 120 is shorted. When the upsetting cycle is to be ended, the contact 124 assumes its normally open position, which effectively the resistor 120 in the branch of the circuit between terminals 112 and 114, whereby the Resistance between these terminals rises abruptly and the Ignitrons in one such Phased so that their power delivery to the primary circuit of the Abort transformer.

Der Betrieb der Kontakte 106 und 124 wird Jeweils durch die Betätigung von zwei Relais 130 und 132 (Fig. 4a) gesteuert.The operation of contacts 106 and 124 is controlled by the actuation, respectively controlled by two relays 130 and 132 (Fig. 4a).

Wenn das Relais 130 betätigt wird, nimmt der normal offene Kontakt 106 seine geschlossene Stellung an und wenn das Relais 130 abfällt, nimmt der Kontakt 106 seine normal offene Stellung an. Gleicherweise wird beim Betätigen des Relais 132 der normal offene Kontakt 124 geschlossen und beim Abfallen des Relais 132 nimmt der Kontakt 124 wieder seine normal offene Stellung an.When the relay 130 is actuated, the normally open contact takes place 106 its closed position and when the relay 130 drops out, the contact takes 106 to its normal open position. The same happens when the relay is activated 132 the normally open contact 124 is closed and when the relay 132 drops out it takes contact 124 returns to its normally open position.

Die Relais 130 und 132 werden durch das Ausgangssignal des Addierverstärkers 82 in Zusammenhang mit zwei Dioden 134 und 136 gesteuert. Wenn das Ausgangssignal des Verstärkers 82 relativ niedrig ist, wie es vor dem Ablauf des Stauchzyklus der Fall ist, ist das Relais 130 abgefallen, womit der Kontakt 106 seinen normal offenen Zustand annimmt, und das Relais 132 ist angezogen, wodurch der Kontakt 124 seine geschlossene Stellung annimmt.The relays 130 and 132 are activated by the output of the adding amplifier 82 controlled in conjunction with two diodes 134 and 136. When the output signal of amplifier 82 is relatively low as it was prior to the completion of the upsetting cycle of the Is the case, the relay 130 has dropped out, with which the contact 106 assumes its normally open state and the relay 132 is energized, whereby the contact 124 assumes its closed position.

Das Ausgangssignal des Verstärkers 82 wechselt nach dem Ablauf der Zeitdauer des Stauchabschnittes des Zyklus von einem relativ niederen Wert zu einem relativ hohen Wert.The output signal of the amplifier 82 changes after the expiry of the Duration of the upsetting portion of the cycle from a relatively low value to a relatively high value.

Wenn das Ausgangssignal des Verstärkers 82 hoch wird, wird das Relais 130 angezogen, wodurch sich der Kontakt 106 schließt und das Relais 132 fällt ab, wodurch sich der Kontakt 124 öffnet. Diese Betätigung bringt den Widerstand zwischen den Klemmen 100 und 102 dazu, abrupt zu fallen und läßt die Stauchzeitsteuerung 83 ein Signal an die Zündsteuerung 51 abgeben, welches die Ignitrons abschaltet und die Beaufschlagung von Leistung auf die Enden der Bänder beendigt. Zusätzlich läßt das Öffnen des Kontaktes 124 den Widerstand zwischen den Klemmen 112 und 114 abrupt ansteigen, was dazu dient, daß sich die Phasenlage der Ignitrons abrupt so ändert, daß der Leistungsdurchgang von der Leistungsquelle auf die zusammenzuschweißenden Metallenden abrupt beendet wird.When the output of amplifier 82 goes high, the relay will 130 attracted, whereby the contact 106 closes and the relay 132 drops out, whereby contact 124 opens. This actuation brings the resistance between terminals 100 and 102 to drop abruptly, leaving the upsetting timing 83 emit a signal to the ignition control 51, which switches off the Ignitrons and ceasing the application of power to the ends of the ribbons. Additionally The opening of contact 124 leaves the resistance between terminals 112 and 114 increase abruptly, which serves that the phase position of the Ignitrons abruptly so that changes the passage of power from the power source to the one to be welded together Metal ends abruptly terminated.

Die Wirkung des Verstärkers 82 und der Zustand seines Ausgangssignals wird durch die Speicherschaltung 84, die Eingangs-logikschaltung 86 und die Prozent-Steuerschaltung 90 bestimmt. Die Speicherschaltung 84 enthält einen Kondensator 140 und parallel dazu einen Widerstand 142. Die obere Klemme des Kondensators 140 und des Widerstandes 142 ist mit dem nichtinvertierenden Eingang 146 des Additionsverstärkers 82 verbunden.The effect of amplifier 82 and the state of its output is provided by the memory circuit 84, the input logic circuit 86 and the percent control circuit 90 determined. The memory circuit 84 includes a capacitor 140 and in parallel in addition a resistor 142. The upper terminal of the capacitor 140 and the resistor 142 is connected to the non-inverting input 146 of the addition amplifier 82.

Die Eingangs-Logikschaltung umschließt einen Relaiskontakt 150 und einen Schutz -Widerstand 152, die mit dem invertierenden Eingang 154 des Verstärkers 82 über ein Potentiometer 155 verbunden sind, das den Prozent-Steuerkreis 90 bildet, wie später erklärt wird.The input logic circuit includes a relay contact 150 and a protective resistor 152 connected to the inverting input 154 of the amplifier 82 are connected via a potentiometer 155, which forms the percent control circuit 90, how will be explained later.

Das Ausgangssignal der Energieüberwachung 52, eine Spannung, die den Gesamtbetrag der in dem Schweißzyklus aufgebrachten gesammelten Energie repräsentiert, liegt an der Eingangs-Logikschaltung an der Klemme 160 an.The output of the energy monitor 52, a voltage that the Represents the total amount of energy collected in the welding cycle, is applied to the input logic circuit at terminal 160.

Der Speicherkreis 84, die Eingangs-Logikschaltung 86 und die Prozent-Steuerschaltung 90 wirken zusammen und bringen den Verstärker 82 dazu, daß er ein relativ niederes Ausgangssignal während des Schweißzyklus ergibt, bevor der Stauchanteil des Zyklus zu Ende ist, und bringen den Verstärker 82 am Ende der Zeitdauer des Stauchzyklus dazu, ein relativ hohes Ausgangssignal zu erzeugen. Der Zeitpunkt, an dem das Ausgangssignal des Verstärkers 82 seinen Zustand wechselt und an dem folglich die Betriebsweise des Restes des Steuerkreises 54 den Stauchzyklus beendet, hängt von dem Verhältnis der während des Stauchzyklus und während des Abbrennzyklus aufgebrachten Energiemengen ab.The memory circuit 84, the input logic circuit 86 and the percent control circuit 90 work together to cause amplifier 82 to be a relatively low Output during the weld cycle results before the upsetting portion of the cycle is over and bring the amplifier 82 at the end of the upsetting cycle time to produce a relatively high output signal. The time at which the output signal of the amplifier 82 changes its state and consequently the mode of operation of the remainder of the control circuit 54 completes the upsetting cycle depends on the ratio the amount of energy applied during the upsetting cycle and during the burn-off cycle away.

Am Anfang des Schweißzyklus befindet sich der Kontakt 150 aus später zu erläuternden Gründen in geschlossener Stellung. Das Spannungssignal des Energieüberwachungsgerätes 52, das den augenblicklichen angesammelten Energiewert des Schweißzyklus darstellt, liegt über dem Widerstand 152 an der parallelen RC-Kombination an, die aus dem Kondensator 140 und dem Widerstand 142 besteht. Damit steigt die Spannung an der oberen Klemme des Kondensators 140 in Übereinstimmung mit dem vom Energieüberwachungsgerät 52 an der Klemme 160 anliegenden Spannungssignal an. Im wesentlichen die gesamte so anliegende Spannung wird auch an dem nichtinvertierenden Eingang 146 des Verstärkers 82 angelegt. Während dieses Zyklusabschnittes wird nur ein Bruchteil der an der Klemme 160 erscheinenden Spannung dem invertierenden Eingang 154 des Verstärkers angelegt, weil das Potentiometer 90 auf irgendeinem Zwischenwert steht, so daß weniger als der gesamte Spannungsabfall zwischen der rechten Klemme des Widerstandes 152 und Erde an dem invertierenden Eingang erscheint. Deshalb erzeugt während dieses Abschnittes des Zyklus der Verstärker 82 ein relativ niederes Ausgangssignal.At the beginning of the weld cycle is contact 150 from later for explanatory reasons in closed position. The voltage signal from the energy monitoring device 52, which represents the instantaneous accumulated energy value of the welding cycle, is applied across resistor 152 to the parallel RC combination consisting of the capacitor 140 and the resistor 142 consists. This increases the voltage at the upper terminal of the capacitor 140 in accordance with that of the energy monitor 52 voltage signal present at terminal 160. Essentially the entire way applied voltage is also applied to the non-inverting input 146 of the amplifier 82 created. During this part of the cycle, only a fraction of the Terminal 160 voltage appearing at the inverting input 154 of the amplifier applied because the potentiometer 90 is at some intermediate value, so that less as the total voltage drop between the right terminal of resistor 152 and Earth appears on the inverting input. Therefore generated during this section of the cycle of amplifiers 82 have a relatively low output signal.

Wenn der Abbrennabschnitt des Schweißzyklus beendet ist, wird der Relaiskontakt 150 in seine normal offene Stellung gebracht. Damit wird effektiv der Speicherkreis von der an der Klemme 160 anliegenden Spannung, die von der Energieüberwachung 52 herkommt, abgeschnitten und die Spannung an der oberen Klemme des Kondensators 140 bleibt im wesentlichen konstant, da sie nur mit relativ niederer Geschwindigkeit über den Widerstand 142 abgebaut wird. Während damit die Spannung am nichtinvertierenden Eingang 146 relativ konstant bleibt, wird die Spannung am invertierenden Eingang 154 weiter ansteigen, wie es dem fortgesetzten Anstieg des Signals von der Energieüberwachung 52 entspricht, das derfortgesetztenintegration des während des gesamten Schweißzyklus aufgebrachten Energiewertes entspricht.When the burn-off portion of the weld cycle is completed, the Relay contact 150 placed in its normally open position. This will be effective the storage circuit of the voltage applied to terminal 160, that of the energy monitoring 52 comes from, cut off the voltage on the upper terminal of the capacitor 140 remains essentially constant as it only runs at a relatively slow speed is reduced via the resistor 142. While doing so the tension on the non-inverting Input 146 remains relatively constant, the voltage at the inverting input 154 will continue to rise, as will the continued rise of the signal from the power monitor 52, which corresponds to the continued integration of the throughout the welding cycle corresponds to the applied energy value.

Damit ist zu sehen, daß die Spannung am invertierenden Eingang 154 erst dann gleich der Spannung am nichtinvertierenden Eingang 146 wird, nachdem das Signal an der Klemme 160 weiter auf einen Wert ansteigt, der um einen vorbestimmten Bruchteil den Wert des Signals an der Klemme 146 am Ende des Abbrennabschnittes übersteigt. Dieser vorbestimmte Bruchteil wird durch die Einstellung des Potentiometers 90 bestimmt, das die Prozent-Steuerung darstellt.It can thus be seen that the voltage at the inverting input 154 only then becomes equal to the voltage at the non-inverting input 146 after the Signal at terminal 160 continues to rise to a value by a predetermined Fraction of the value of the signal on terminal 146 at the end of the burn-off section exceeds. This predetermined fraction is determined by the setting of the potentiometer 90 determines which represents the percent control.

So wirkt die in Fig. 4a, 4b und 4c beschriebene Schaltung zusammen, um das Beaufschlagen der zusammengeschweißten Bandenden mit Energie zu beenden, wenn die Summe der während des Stauchzyklus zugeführten Energie einen Wert erreicht, der eine vorbestimmte direktproportionale Funktion der in dem Abbrennabschnitt des Zyklus aufgebrachten Energie ist.The circuit described in FIGS. 4a, 4b and 4c thus works together, to stop the application of energy to the welded ends of the tape, when the sum of the energy supplied during the upsetting cycle reaches a value which is a predetermined direct proportional function of the in the burning section of the Cycle is applied energy.

Die Wirkung des Kontaktes 150 wird durch eine einfache Relaisanordnung bestimmt, die mit dem hydraulischen System 42 verbunden ist. Dies wird schematisch in Fig. 4d dargestellt. Diese Schaltung besteht aus einem normal geschlossenen mechanischen Kontakt 170, der mit dem hydraulischen System verbunden ist und auf dessen Bewegung in offene oder geschlossene Stellung entsprechend reagiert. Der mechanische Kontakt 170 ist so ausgelegt, daß er geöffnet wird, wenn das hydraulische System 42 die bewegliche Platte 36 in einen vorbestimmten Abstand von der stationären Platte 34 bringt. In Reihe mit dem Kontakt 170 ist eine Diode 172 und ein elektrisches Relais 174 geschaltet. Normalerweise ist der Kontakt 170 geschlossen, wodurch ein Strom von Erde zu einer auf negativem Potential liegenden Klemme 176 fliessen kann und das Relais 174 erregt. Diese Erregung des Relais läßt den Kontakt 150 seine geschlossene Stellung annehmen und erlaubt den fortgesetzten Ladungsaufbau in dem Kondensator 140 während des Abbrennvorganges. Wenn der Abbrennvorgang vollendet ist, wird der Kontakt 150 geöffnet, womit die Ladung des Kondensators 140 erhalten bleibt und nicht weiter ansteigt.The action of contact 150 is through a simple relay arrangement which is connected to the hydraulic system 42. This becomes schematic shown in Fig. 4d. This circuit consists of a normally closed mechanical Contact 170 connected to the hydraulic system and on its movement responds accordingly in open or closed position. The mechanical contact 170 is designed so that it is opened when the hydraulic system 42 the movable platen 36 at a predetermined distance from the stationary platen 34 brings. In series with contact 170 is a diode 172 and an electrical relay 174 switched. Normally the contact 170 is closed, creating a current can flow from earth to a terminal 176 which is at negative potential and the relay 174 energizes. This energization of the relay leaves contact 150 closed Assume position and allow the continued charge build-up in the capacitor 140 during the burning process. When the burning process is complete, the Contact 150 open, so that the charge of capacitor 140 is retained and does not increase any further.

In Fig. 5a, 5b, 5c und 5d ist eine andere Ausführung der Steuerschaltung 54 dargestellt. In dieser alternativen Ausführung sind ein Speicher- und ein Prozent-Steuerkreis gezeigt, die sich von den in Fig. 4a gezeigten Kreisen unterscheiden. Die Prozent-Steuerschaltung 90 erlaubt das Einstellen des Bruchteiles der Abbrennenergie, die während des Stauchvorganges aufgebracht werden kann, nach einem von zwei vorher eingestellten Verhältnissen. Der Speicherkreis und die zugehörige Schaltung enthalten Einrichtungen für eine längere Speicherung des Speichersignals,als es in der Schaltung nach Fig. 4a möglich ist.Referring to Figures 5a, 5b, 5c and 5d, there is another embodiment of the control circuit 54 shown. In this alternative embodiment there is a memory and a percent control circuit which differ from the circles shown in Fig. 4a. The percent control circuit 90 allows the setting of the fraction of the burning energy that is used during the upsetting process can be applied according to one of two previously set ratios. The memory circuit and associated circuitry contain facilities for a longer storage of the memory signal than is possible in the circuit according to FIG. 4a is.

Die Ausgangs-Logikschaltung, die in Fig. 5b und 5c dargestellt ist, ist im wesentlichen mit dem Aufbau und der Wirkungsweise identisch, die die Ausgangs-Logikschaltung in Fig. 4b und 4c besitzt. Gleicherweise sind die Relais 130, 132 und die Dioden 134 und 136 in Aufbau und Wirkungsweise den in Fig. 4a gezeigten Bauelementen analog und das gleiche trifft auf den Summierungsverstärker 82 zu. Diese Bauteile sind mit den gleichen Hinweiszahlen versehen, wie sie bei den analogen Komponenten in Fig. 4a-4c verzeichnet sind.The output logic circuit shown in Figures 5b and 5c is essentially identical to the structure and mode of operation of the output logic circuit in Figures 4b and 4c. Likewise are relays 130, 132 and the diodes 134 and 136 are analogous in structure and mode of operation to the components shown in FIG. 4a and the same is true of summing amplifier 82. These components are provided with the same reference numbers as for the analog components in 4a-4c are shown.

Bei dieser Ausführung enthält die Speicherschaltung einen Operationsverstärker 180, der so geschaltet ist, daß er das koiigierte Beistungsy des Engergieüberwachungsgerätes 52 an der Klemme 182 über einen normal offenen Kontakt 184 und eine Klemme 185 empfängt. Der Ausgangswert des Verstärkers 180 ist mit dem nichtinvertierenden Eingang 146 des Verstärkers 82 verbunden. Der Ausgangswert des Energieüberwachungsgerätes 52 wird gleicherweise an den invertierenden Eingang 154 des Verstärkers 82 über eine Klemme 186 und die Prozent-Steuerschaltung 90 angelegt.In this embodiment, the memory circuit contains an operational amplifier 180, which is switched in such a way that it controls the energy monitoring device 52 at terminal 182 through normally open contact 184 and terminal 185. The output of amplifier 180 is to non-inverting input 146 of the amplifier 82 is connected. The output value of the energy monitoring device 52 is similarly to the inverting input 154 of the amplifier 82 via a Terminal 186 and percent control circuit 90 applied.

Nach dem Einleiten des Schweißzyklus wird der Ausgangswert des Energieüberwachungsgerätes 52 an die Klemmen 185 und 186 angelegt. Während dieses Abschnittes des Zyklus und bis zum Ende des Abbrennzyklus wird der normal offene Kontakt 184 geschlossen gehalten, wie weiter unten beschrieben. Während dieser Zeit steigt der Ausgangswert des Operationsverstärkers 180 als Funktion des den Energiewert anzeigenden Spannungsausgangssignales an, das an der Klemme 182 anliegt. Der Ausgangswert des Verstärkers 180 wird an die Klemme 146 des Verstärkers 82 angelegt. Der Ausgangswert des Energieüberwachungsgerätes 52, der an der Klemme 186 erscheint, wird an den invertierenden Eingang 154 des Verstärkers 82 angelegt, nachdem er durch die Prozent-Steuerschaltung 90 eine Abschwächung erfahren hat. In diesem Zustand erzeugt der Verstärker 82 wie in der vorher besprochenen Ausführung ein relativ niederes Ausgangssignal, das die Kontakte 106 und 124 in analoger Weise wie mit der vorigen Ausführung beschrieben, betätigt.After the start of the welding cycle, the output value of the energy monitoring device is used 52 applied to terminals 185 and 186. During this section of the cycle and the normally open contact 184 is kept closed until the end of the burn-off cycle, as described below. During this time, the output value of the operational amplifier increases 180 as a function of the voltage output signal indicating the energy value, the is applied to terminal 182. The output value of the amplifier 180 is applied to the terminal 146 of amplifier 82 is applied. The output value of the energy monitoring device 52, which appears at terminal 186, is applied to the inverting input 154 of the Amplifier 82 applied after being attenuated by percent control circuit 90 has experienced. In this state, the amplifier 82 generates as in the previous one discussed Performs a relatively low output signal that contacts 106 and 124 in in a manner analogous to that described in the previous version.

Bei Beendigung des Abbrennzyklus kann der Kontakt 184 seine normal offene Stellung einnehmen und der Verstärker 180 erzeugt ein Ausgangssignal, das konstant bleibt und eine Funktion der während des Abbrennabschnittes des Schweißzyklus den Werkstücken insgesamt zugeführten Energie ist. Die an dem Eingang 154 des Verstärkers 82 anliegende Spannung steigt jedoch während des Stauchabschnittes weiter an, bis sie einen Wert erreicht, der das Ausgangssignal des Verstärkers 82 seinen Zustand wechseln läßt. Das findet dann statt, wenn das an der Klemme 186 anliegende Signal, das die integrierte Energie des gesamten Schweißzyklus repräsentiert, so weit ansteigt, daß auch nach Abschwächung durch die Prozent -Steuerschaltung 90 das Signal an der Klemme 154 gleich dem an der Klemme 146 anliegenden Signal wird. Dieser Zustand erfolgt, wenn die Spannung an der Klemme 186 die Spannung am Ausgang des Verstärkers 180 um einen vorbestimmten Bruchteil übersteigt, wobei der vorbestimmte Bruchteil davon abhängt, wie die Prozent-Steuerschaltung 90 eingestellt ist.Upon completion of the burn cycle, contact 184 may be normal assume the open position and the amplifier 180 produces an output signal that remains constant and a function of during the burn-off portion of the weld cycle is the total energy supplied to the workpieces. The one at input 154 of the amplifier However, the applied tension continues to rise during the upsetting section until it reaches a value which makes the output of amplifier 82 its state lets change. This takes place when the signal applied to terminal 186 which represents the integrated energy of the entire welding cycle, as far as it increases, that even after attenuation by the percent control circuit 90, the signal at the Terminal 154 equals the signal applied to terminal 146. This condition occurs when the voltage at terminal 186 exceeds the voltage at the output of the amplifier 180 by a predetermined fraction, the predetermined fraction depends on how the percent control circuit 90 is set.

Die Schaltung nach Fig. 5a arbeitet, wie zu sehen, in gleicher Weise wie die in Fig. 4a dargestellte und steuert die während des Schweißzyklus aufgebrachte Energie.As can be seen, the circuit of FIG. 5a operates in the same way like that shown in Fig. 4a and controls that applied during the welding cycle Energy.

Da das Ausgangssignal des Verstärkers 180 während eines langen Zeitabschnittes wesentlich konstant bleiben kann, ist eine Speicher-Rückstellschaltung vorgesehen, um seinen Wert auf Null zurückzustellen, wenn ein Schweißzyklus vollendet istund/damit die Wirkung des Speicherkreises während des nächstfolgenden Zyklus vorzubereiten. Die Speicher-Rückstellschaltung umfaßt einen normal geschlossenen Kontakt 190 und ein Relais 192 (Fig. 5d), die in Reihe mit einem Kontakt 194 und einer Diode 196 liegen.Since the output of the amplifier 180 for a long period of time can remain substantially constant, a memory reset circuit is provided, to reset its value to zero when a weld cycle is completed and / with it to prepare for the effect of the storage circuit during the next cycle. The memory reset circuit includes normally closed contact 190 and a relay 192 (Fig. 5d), which in Row with one contact 194 and a diode 196.

Die linke Klemme des Kontaktes 194 ist mit einer positiven Spannung verbunden. Der Kontakt 194 ist ein mechanischer Kontakt, der in Abhängigkeit von der Betätigung des llydrauliksysteme am Ende des Stauchzyklus öffnet, wodurch das Relais 199 abfällt und der Kontakt 190 schließt.The left terminal of contact 194 is at a positive voltage tied together. The contact 194 is a mechanical contact that is dependent on the actuation of the hydraulic system opens at the end of the upsetting cycle, whereby the Relay 199 drops out and contact 190 closes.

Das Schließen des Kontaktes 190 ändert die Rückkopplung des Onerationsverstärkers 180 so, daß sein Ausgangswert durch Entladen eines Kondensators 195 zu Null zurückkehrt.Closing the contact 190 changes the feedback of the operation amplifier 180 so that its output value returns to zero by discharging a capacitor 195.

Der Kontakt 184 wird durch ein Relais 200 gesteuert, das in Reihe mit einem normal geschlossenen mechanischen Kontakt 202 und einer Diode 204 (Fig. 5d) liegt. Eine negative Spannung ist mit der linken Klemme des Kontaktes 202 verbunden. Der normal geschlossene Kontakt 202 wird durch die bewegliche Druckplatte 36 betätigt, sobald diese in einen Abstand von der stationären Platte 34 kommt, der kleiner ist als ein vorbestimmter Wert (wodurch angezeigt wird, daß der Abbrennvorgang beendet ist), wodurch der Kontakt 202 geöffnet wird, das Relais 200 abfällt, wodurch wiederum der Kontakt 184 zu seiner normal offenen Stellung zurückkehrt. Diese oben beschriebene Betätigung trennt den Sneicherkreis so ab, daß er kein weiteres Anzeichen des Energieverbrauchs im Schweißzyklus empfängt und läßt den Qusgangswert des Verstärkers 180 konstant bleiben und die Energie des Abbrennabschnittes renräsentieren.Contact 184 is controlled by relay 200 which is in series with a normally closed mechanical contact 202 and a diode 204 (Fig. 5d). A negative voltage is connected to the left terminal of contact 202. The normally closed contact 202 is operated by the movable pressure plate 36, as soon as this comes to a distance from the stationary plate 34 which is smaller as a predetermined value (indicating that the burning process has ended is), whereby the contact 202 is opened, the relay 200 drops out, which in turn contact 184 returns to its normally open position. This described above Actuation separates the Sneicherkreis in such a way that it does not show any further signs of energy consumption receives and maintains the output of amplifier 180 constant in the welding cycle stay and represent the energy of the burn-off section.

Der Prozent-Steuerkreis dieser alternativen Ausführung kann in zwei verschiedenen Bereichen eingestellt werden, die das Snannungsverhältnis an den Klemmen 146 und 186 bestimmen, bei denen der Ausgangswert des Verstärkers 82 seinen Zustand ändert. Das ist deswegen nützlich, weil der Bereich der erforderlichen Verhältnisse von Stauch-und Abbrennenergie sich beim Schweißen von Legierungen und beim Schweißen von normalen Stählen unterscheidet.The percent control circuit of this alternative version can be divided into two different ranges can be set which the voltage ratio at the terminals 146 and 186 determine at which the output of amplifier 82 is its state changes. This is useful because of the range of ratios required of upsetting and burn-off energy when welding alloys and when welding differs from normal steels.

Der Prozent-Steuerkreis 90 enthält einen Wahlschalter 210 zur auswahl der Bereiche für Legierungsschweißen und für Normalstahlschweißen. Der Prozent-Steuerkreis enthält auch ein Paar Widerstände 212 und 214 und zwei Potentiometer 216 und 218.The percent control circuit 90 includes a selector switch 210 for selection the areas for alloy welding and normal steel welding. The percent control circle also includes a pair of resistors 212 and 214 and two potentiometers 216 and 218.

Zum Betrieb beim Schweißen von Legierungsmetallen wird der Schalter 210 in die linke Stellung bewegt. Unter diesen Umständen tritt die an der Klemme 186 anliegende Spannung durch das Potentiometer 218 und den Widerstand 214 hindurch und erscheint schließlich an der Klemme 154 des Verstärkers 82. Beim Schweißen normaler Stähle wird der Schalter 210 nach rechts bewegt, womit das Potentiometer 218 und der Widerstand 214 nicht mehr an der Schaltung beteiligt sind und an ihre Stelle das Potentiometer 216 und der Widerstand 212 treten. Wenn die Einstellungen der Potentiometer 216 und 218 verschieden sind, bestimmt die Lage des Schalters 210, welche der beiden eingestellten Verhältnisse von Stauchenergie zu Abbrennenergie für den jeweiligen Schweißzyklus wirksam ist. Diese Eigenschaft ergibt ein System mit größerer Flexibilität und erlaubt das Voreinstellen der beiden Potentiometerwerte, die darauffolgend durch einfaches Bewegen des Schalters 210 gewählt werden können.The switch is used to operate when welding alloy metals 210 moved to the left position. Under these circumstances, it occurs at the clamp 186 applied voltage through potentiometer 218 and resistor 214 and eventually appears on terminal 154 of amplifier 82. More normal when welding Steels the switch 210 is moved to the right, whereby the potentiometer 218 and the resistor 214 is no longer involved in the circuit and takes its place the potentiometer 216 and the resistor 212 step. If the settings of the Potentiometers 216 and 218 are different, determines the position of switch 210, which of the two set ratios of compression energy to burn-off energy is effective for the respective welding cycle. This property makes a system with greater flexibility and allows the two potentiometer values to be preset, which can then be selected by simply moving the switch 210.

Damit zeigt die Beschreibung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ausführung des Abbrenn-Stumpfschweißens. Die Vorrichtung bewegt benachbarte Abschnitte von Werkstücken gegen einander, beaufschlagt sie mit elektrischer Energie, so daß ein Aufheizen in einem Abbrennvorgang erfolgt, wonach die Oberflächen während eines Stauchvorgange aneinandergedrückt werden, während die Beaufschlagung elektrischer Energie eine vorbestimmte Zeitspanne aufrechterhalten bleibt. Eine Vorrichtung ist vorgesehen, um den Betrag der während des Schweißvorganges auf die Werkstücke übertragenen elektrischen Energie zu überwachen, und ein Steuerkreis, um die während des Stauchvorganges aufgewandte elektrische Energie auf einen vorbestimmten Wert zu begrenzen, der eine Funktion der Energie ist, die während des Abbrennvorganges aufgebracht wurde. Ein Aufzeichnungsgerät für die Energie erzeugt eine Anzeige der während des Schweißvorganges an die Werkstücke abgegebenen Energiemenge.The description thus shows an apparatus and a method for Execution of flash butt welding. The device moves adjacent sections of workpieces against each other, they are charged with electrical energy, so that a heating takes place in a burning process, after which the surfaces during a Upsetting processes are pressed together, while the application of electrical Energy is maintained for a predetermined period of time. One device is provided by the amount transferred to the workpieces during the welding process monitor electrical power, and a Control circuit to the during the upsetting process applied electrical energy to a predetermined Limit value, which is a function of the energy used during the burning process was applied. An energy recorder produces an indication of the Amount of energy given off to the workpieces during the welding process.

- Patentansprüche -- patent claims -

Claims (33)

Patentansprüche 1. Schweißgerät , dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß a) ein Gerät vorgesehen ist, das Energie abgibt, um eine Schweißung zwischen Werkstücken in einer Vielzahl von Schritten zu bewirken, b) daß ein Gerät zur Erfassung der in einem der Schritte abgegebenen Energiemenge vorgesehen ist und c) daß ein Steuergerät mit dem Energieabgabegerät und dem Erfassungsgerät verbunden ist, um die Menge der abgegebenen Energie in einem anderen der Schritte in Abhängigkeit von der in dem einen Schritt abgegebenen Energie zu begrenzen. Claims 1. Welding device, thereby g e k e n n n z e i c h -n e t that a) a device is provided which emits energy in order to produce a weld between To effect workpieces in a plurality of steps, b) a device for detection the amount of energy released in one of the steps is provided and c) that one Control device is connected to the energy delivery device and the recording device in order to depending on the amount of energy given off in another of the steps of the energy released in the one step. 2. Schweißgerät nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß a) das Schweißgerät ein Abbrenn-Stumpfschweißgerät ist, um Schweißungen in einem Abbrennvorgang und einem Stauchvorgang zu bewirken und b) daß das Steuergerät Schalteinrichtungen zur Begrenzung der in dem Stauchvorgang abgegebenen Energie als vorgegebene Funktion der in dem Abbrennvorgang abgegebenen Energie umfaßt.2. Welding device according to claim 1, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that a) the welder is a flash butt welder to make welds to cause in a burning process and a upsetting process and b) that the control unit Switching devices for limiting the energy released in the upsetting process as a predetermined function of the energy emitted in the burning process. 3. Schweißgerät nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die vorbestimmte Funktion ein direktes Verhältnis ist.3. Welding device according to claim 2, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the predetermined function is a direct relationship. 4. Schweißgerät nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Steuergerät weiter einen Einstellkreis zum Verändern der vorgegebenen Funktion umfaßt.4. Welding device according to claim 2, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the control unit also has a setting circuit for changing the specified Function includes. 5. Schweißgerät nach Rnspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Steuergerät einen Einstellkreis zum Verändern der vorbestimmten Funktion umfaßt.5. Welding device according to claim 3, thereby g e k e n n -z e i c h n e t that the control unit has a setting circuit for changing the predetermined function includes. 6. Abbrenn-Stumpfschweißgerät mit einer Vorrichtung zum Abgeben von elektrischer und mechanischer Energie auf Werkstücke, um eine Verschweißung zwischen diesen in Übereinstimmung mit einem Abbrenn- und einem Stauchvorgang zu bewirken, und mit einem Uberwachungsgerät zum Erfassen der während des Abbrennvorgangs und während des Stauchvorgangs abgegebenen elektrischen Energiemengen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Energieaufzeichnungsgerät mit dem Erfassungsgerät verbunden ist, um eine Anzeigeausgabe der Menge elektrischer Energie zu erzeugen, die während des Schweissens abgegeben ist.6. Flash butt welding device with a device for dispensing electrical and mechanical energy on workpieces to create a weld between to effect this in accordance with a burn-off and an upsetting process, and with a monitoring device for detecting during the burning process and Amounts of electrical energy given off during the upsetting process, thereby g e k It is noted that an energy recorder works with the recording device connected to produce a display output of the amount of electrical energy, which is given off during welding. 7. Schweißgerät nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Anzeigeausgabe eine graphische Darstellung des Integralwertes der während des Schweißens abgegebenen elektrischen Energie über die Zeit umfaßt.7. Welding device according to claim 6, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the display output is a graphical representation of the integral value of the includes electrical energy released during welding over time. 8. Verfahren zum Aufbringen von elektrischer Energie auf Werkstücke, um eine Schweißung zwischen den Werkstücken in einer Abfolge von einer Vielzahl von Verfahrensschritten zu bewirken, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß a) ein erster Schritt des Schweißverfahrens ausgeführt wird, b) daß der Betrag der abgegebenen elektrischen Energie während des ersten Schrittes des Schweißverfahrens erfaßt wird, c) daß ein zweiter Schritt des Schweißverfahrens durchgeführt wird und d) daß der während des zweiten Schweißverfahrensschrittes abgegebene Betrag von elektrischer Energie in Abhängigkeit von dem während des ersten Schweißverfahrensschrittes abgegebenen Energiebetrag begrenzt wird.8. Process for applying electrical energy to workpieces, around a weld between the workpieces in a sequence of a multitude of procedural steps, in that a) a first step of the welding process is carried out, b) that the amount of electrical energy released during the first step of the welding process is detected, c) that a second step of the welding process is carried out and d) that the amount dispensed during the second welding process step of electrical energy as a function of that during the first welding process step submitted Energy amount is limited. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß a) als erster Schweißverfahrensschritt ein Abbrennen durchgeführt wird, b) daß als zweiter Schweißverfahrensschritt ein Stauchen durchgeführt wird und c) daß das Begrenzen so durchgeführt wird, daß der Betrag elektrischer Energie, der während des Stauchens abgegeben wird, in einer vorbestimmten Abhängigkeit von dem während des Abbrennens abgegebenen elektrischen Energiebetrag begrenzt wird. 9. The method according to claim 8, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that a) burn-off is carried out as the first welding process step, b) that upsetting is carried out as the second welding process step and c) that the limiting is carried out so that the amount of electrical energy that is dispensed during upsetting, in a predetermined dependence on the The amount of electrical energy given off during burning is limited. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß als vorbestimmte Abhängigkeit direkte Proportionalität verwendet wird.10. The method according to claim 9, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that direct proportionality is used as the predetermined dependency. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die vorbestimmte Abhängigkeit einstellbar variiert wird.11. The method according to claim 10, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the predetermined dependency is varied adjustably. 12. Abbrenn-Stumpfschweißgerät mit einer Einrichtung zum Abgeben elektrischer Heizenergie und mechanischer Energie, um Abbrennen und danach folgendes Stauchen zum Zusammenschweißen von Werkstücken zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß a) der während des Abbrennens abgegebene Betrag elektrischer Energie mit einer Energieüberwachungseinrichtung erfaßt wird und b) daß der während des Stauchens abgegebene Betrag elektrischer Energie durch einen mit der Energieüberwachungseinrichtung verbundenen Steuerschaltung in Abhängigkeit von dem Betrag elektrischer Energie begrenzt wird, der während des Abbrennens abgegeben wird.12. Flash butt welding device with a device for delivering electrical Heating energy and mechanical energy to burn off and then subsequent upsetting to cause workpieces to be welded together, characterized in that a) the amount of electrical energy given off during burning with an energy monitoring device is detected and b) that the amount emitted during the upsetting electrical Energy through a control circuit connected to the energy monitoring device is limited depending on the amount of electrical energy that is consumed during the Burning is given off. 13. Schweißverfahren mit aufeinanderfolgenden Schweißzyklen, während denen jeweils eine Gruppe aus einer Folge von Gruppen von mindestens zwei Werkstückflächen nach den Abbrenn-Stumpfschweißverfahren zusammengeschweißt werden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß a) zunächst ein Abbrennen dadurch durcheführt wird, daß i) die Werkstückflächen gegeneinander bewegt werden und ii) eine elektrische Spannung zwischen den Werkstücken während der Bewegung angelegt wird, damit die Flächen durch Lichtbogen aufgeheizt werden, b) daß der während des Abbrennens abgegebene Betrag elektrischer Energie überwacht wird und c) daraufhin ein Stauchen dadurch durchgeführt wird, daß i) die Werkstückflächen gegeneinander gepreßt werden und ii) weiterhin elektrische Spannung zwischen den Werkstücken während einer Zeitspanne angelegt wird, die eine Funktion des Betrages elektrischer Energie ist, der während des Abbrennens abgegeben wurde.13. Welding process with successive welding cycles while each of which is a group from a sequence of groups of at least two workpiece surfaces are welded together according to the flash butt welding process, thereby g e k It is noted that a) first a burn is carried out, that i) the workpiece surfaces are moved against each other and ii) an electrical one Voltage is applied between the workpieces during the movement so that the Surfaces are heated by arcing, b) that the released during burning Amount of electrical energy is monitored and c) thereupon a compression thereby is carried out that i) the workpiece surfaces are pressed against each other and ii) continued electrical voltage between the workpieces for a period of time which is a function of the amount of electrical energy used during the burning was released. 14. Schweißsystem für die Durchführung eines Schweißzyklus zur Abbrenn-Stumfschweißung von Werkstückoberflächen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß a) eine Vorrichtung zur Ausführung des anfänglichen Abbrennens vorgesehen ist, welche aus i) einer Vorrichtung zum Gegeneinanderbewegen der Werkstückflächen und ii) aus einer Einrichtung zum Beaufschlagen der Werkstückflächen mit elektrischer Energie während der Bewegung besteht, um ein Aufheizen der Oberflächen mit Lichtbogen zu bewirken, b) eine Vorrichtung zum fortlaufenden Uberwachen des Betrages elektrischer Energie vorgesehen ist, der während des Schweißzyklus einschließlich des Abbrennens abgegeben wird, indem ein Ausgangssignal für die Gesamtenergie erzeugt wird, das den augenblicklichen Integralwert der während des Zyklus abgegebenen elektrischen Energie repräsentiert und c) eine Vorrichtung zum darauffolgenden Ausführen des Stauchens vorgesehen ist, die i) eine Vorrichtung zum Gegeneinanderpressen der Werkstücke nach dem abbrennen und ii) ein Steuerkreis zur Fortsetzung des abgebens von elektrischer Energie auf die Werkstücke wcihrend einer vorbestimmten Zeitspanne innerhalb des Stauchens umfaßt wobei die vorbestimmte Zeitspanne eine Funktion des während des Xbbrennens abgegebenen Betrages elektrischer Energie ist.14. Welding system for performing a flash butt weld cycle of workpiece surfaces, in that it is not indicated that a) a device for performing the initial burn, which consists of i) a device for moving the workpiece surfaces against one another and ii) from a device for Applying electrical energy to the workpiece surfaces during movement consists in order to cause the surfaces to be heated with an electric arc, b) a device is provided for continuous monitoring of the amount of electrical energy that released during the weld cycle including burn-off will, by generating a total energy output that is equal to the instantaneous Represents the integral value of the electrical energy emitted during the cycle and c) a device is provided for subsequently carrying out the upsetting, i) a device for pressing the workpieces against one another after they have been burned off and ii) a control circuit for continuing the delivery of electrical energy includes the workpieces during a predetermined period of time within the upsetting wherein the predetermined period of time is a function of that emitted during the burn Amount of electrical energy. 15. System nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß mit dem Überwachungsgerät ein Energieaufzeichnungsgerät verbunden ist, um ein anzeichen für den Betrag der während des Abbrennens und des Stauchens an die Werkstücke abgegebenen elektrischen Energie zu erzeugen.15. System according to claim 14, characterized in that it is e k e n n z e i c h -n e t that an energy recorder is connected to the monitoring device in order to an indication of the amount applied to the during burning and upsetting To generate workpieces given off electrical energy. 16. System nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß eine Vorrichtung zum einstellbaren Variieren der vorbestimmten Zeitfunktion vorgesehen ist.16. The system as claimed in claim 14, characterized in that it is e k e n n z e i c h -n e t that a device for the adjustable variation of the predetermined time function is provided. 17. System nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Steuerkreis eine Einrichtung umfaßt, mit der die vorbestimmte Zeitfunktion als direkte Proportion festgelegt ist.17. System according to claim 14, characterized in that it is e k e n n z e i c h -n e t that the control circuit comprises a device with which the predetermined time function is set as direct proportion. 18. System nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Steuerkreis umfaßt: a) einen Speicherkreis, der so mit dem Energieüberwachungsgerät verbunden ist, daß er ein Signal speichert, das den Betrag der während des Abbrennens abgegebenen elektrischen Energie re-Dräsentiert, b) eine Vergleichsschaltung, die mit dem Energieüberwachungsgerät und der Speicherschaltung so verbunden ist, daß sie den ert des gespeicherten Signals in Beziehung auf das Gesamtenergle-Ausgangssignal anzeigt und c) eine Nusgangs-Logikschaltung, die in fbhängigkeit von der Vergleichsschaltung die elektrische Energieabgabe begrenzt, wenn die Vergleichsschaltung anzeigt, daß der Wert des Ausgangssignals des Überwachungsgerätes, das die Gesamtenergleabgabe repräsentiert, den Wert des gesneicherten Signals um einen vorbestimmten Bruchteil des gespeicherten Signalwertes übersteigt.18. System according to claim 14, characterized in that it is e k e n n z e i c h -n e t that the control circuit includes: a) a storage circuit that is so with is connected to the energy monitoring device that it stores a signal that the Represents the amount of electrical energy given off during the burning process, b) a comparison circuit that connects to the energy monitoring device and the memory circuit is connected in such a way that it relates to the output of the stored signal in relation to the Total energy output and c) output logic circuit shown in The dependence of the comparison circuit limits the electrical energy output, if the comparison circuit indicates that the value of the output signal of the monitoring device, which represents the total energy output, changes the value of the secured signal exceeds a predetermined fraction of the stored signal value. 19. System nach Anspruch 18, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß eine Eingangs-Logikschaltung vorgesehen ist, die zwischen dem Energieiiberwachungsgerät, der Speicherschaltung und der Vergleichsschaltung geschaltet ist, um die Speicherschaltung bei Beendigung des Abbrennens von dem Energieüberwachungsgerät abzutrennen, während die Abgabe des Gesamtenergie-Ausgangssignals an die Vergleichsschaltung während des gesamten Schweißzyklus fortgesetzt wird.19. The system as claimed in claim 18, characterized in that it is n -z e i c h n e t that an input logic circuit is provided between the energy monitoring device, the memory circuit and the comparison circuit is connected to the memory circuit disconnect from the energy monitoring device at the end of the burnout, while delivering the total energy output to the comparison circuit during continues throughout the welding cycle. 20. System nach Anspruch 18, dadurch g e k e n n -z e 1 c h n e t , daß a) die Vergleichsschaltung einen Operationsverstärker mit einem invertierenden Eingang und einem nichtinvertierenden Eingang umfaßt und b) daß die Speicherschaltung einen Kondensator umfaßt, der so geschaltet ist, daß er das Ausgangssignal des Energieüberwachungsgerätes empfängt und eine Spannung annimmt, die eine Funktion des Gesamtenergie-Ausgangssignals ist, wobei der Kondensator so geschaltet ist, daß er diese Spannung an den nichtinvertierenden Eingang anlegt.20. System according to claim 18, characterized in that g e k e n n -z e 1 c h n e t that a) the comparison circuit has an operational amplifier with an inverting Input and a non-inverting input includes and b) that the memory circuit comprises a capacitor which is connected so that it Receives the output signal of the energy monitoring device and assumes a voltage, which is a function of the total energy output, the capacitor being so is connected that he applies this voltage to the non-inverting input. 21. System nach Anspruch 20, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Eingangs logik einen Relaiskontakt umfaßt, der zwischen dem Energieüberwachungsgerät und dem Kondensator geschaltet ist und daß der Relaiskontakt so angesteuert wird, daß er den Kondensator von dem Energieüberwachungsgerät bei Beendigung des Abbrennabschnittes des Schweißzyklus trennt. 21. System according to claim 20, characterized in that it is not possible to use it that the input logic includes a relay contact between the energy monitoring device and the capacitor is switched and that the relay contact is controlled in such a way that he removes the capacitor from the energy monitor at the end of the burn-off section of the welding cycle. 22. System nach Anspruch 18, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß a) die Speicherschaltung einen Operationsverstärker umfaßt, der das Ausgangssignal des Energieüberwachungsgerätes erhält und ein Ausgangssignal erzeugt, das eine Funktion des Ausgangssignals des Energieüberwachungsgerätes ist und b) daß die Vergleichsschaltung einen Additionsverstärker umfaßt, dessen nichtinvertierender Eingang mit dem Operationsverstärkerausgang verbunden ist und an dessen invertierenden Eingang die Gesamtenergie-Ausgangssignale anliegen.22. The system as claimed in claim 18, characterized in that it is e k e n n z e i c h -n e t that a) the memory circuit comprises an operational amplifier, which the output signal of the energy monitoring device and generates an output signal that has a function of the output signal of the energy monitoring device and b) that the comparison circuit comprises an addition amplifier whose non-inverting input connects to the operational amplifier output is connected and at its inverting input the total energy output signals issue. 23. System nach Anspruch 22, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß eine Proeent-Steuerschaltung vorgesehen ist, um die vorbestimmte Funktion einzustellen, daß diese Schaltung mindestens zwei Potentiometer enthält, die je für sich in Reihe zwischen den Energieüberwachungsausgang und dem invertierenden Eingang schaltbar sind.23. The system as claimed in claim 22, characterized in that it is e k e n n z e i c h -n e t that a Proeent control circuit is provided to the predetermined function adjust that this circuit contains at least two potentiometers, each in series between the energy monitoring output and the inverting one Input are switchable. 24. System nach Anspruch 18, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß ein Prozent-Steuerkreis vorgesehen ist, der ein i?otentiometer umfaßt, das zwischen das Energieüberwachungsgerät und den nichtinvertierenden Eingang geschaltet ist, um die vorbestimmte Funktion einzustellen.24. System according to claim 18, characterized in that it is not possible to use it that a percent control circuit is provided which comprises an i? otentiometer, the connected between the energy monitoring device and the non-inverting input is to set the predetermined function. 25. Schweißsystem mit einem Aufbau, der zu vereinigende Werkstückoberflächen bis in engen Abstand aufeinander zu bewegt, mit einer Vorrichtung zur Abgabe elektrischer Energie, um Schweißungen zwischen den Werkstücken in einer Vielzahl von Schweißschritten durchzuführen, mit einer Vorrichtung, um die Menge der während des Schweißvorganges abgegebenen Energie zu steuern und mit einer Einrichtung, die die Menge der auf die Werkstücke während des Schweißvorganges abgegebene elektrische Energie mißt und ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß a) eine Vorrichtung (84,52) vorgesehen ist, um jeweils die Menge der in einem der Schweiß schritte abgegebenen elektrischen Energie für sich zu erfassen und b) daß eine Steuerschaltung (54) vorgesehen ist, die so mit der Energieabgabevorrichtung und der getrennten Überwachungseinrichtung verbunden ist, daß sie die Menge der in einem weiteren der Schritte abgegebenen elektrischen Energie in Abhängigkeit von der getrennt von dem Überwachungsgerät als in dem einen Schritt abgegeben erfaßten elektrischen Energie steuert.25. Welding system with a structure, the workpiece surfaces to be united moved up to a close distance to each other, with a device for the delivery of electrical Energy to weld between the workpieces in a multitude of welding steps perform with a device to measure the amount of during the welding process to control delivered energy and with a device that the amount of on measures the electrical energy emitted by the workpieces during the welding process and generates a corresponding output signal, thereby g e k e n n -z e i c h n e t that a) a device (84,52) is provided to each time the amount of in one of the welding steps to record electrical energy emitted for itself and b) that a control circuit (54) is provided which is so associated with the energy delivery device and the separate monitoring device is connected to the amount of in a further step, depending on the electrical energy output from that detected separately from the monitor as being dispensed in the one step electrical energy controls. 26. Schweißsystem nach Anspruch 25, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß a) die Schweißeinrichtung eine Abbrenn-Stumpfschweißeinrichtung zur Ausführung von Schweißungen mit Abbrennen und Stauchen ist und daß b) die Steuervorrichtung Schalteinrichtungen umfaßt, die die während des Stauchens abgegebene elektrische Energie in vorbestimmter Abhängigkeit von der während des Abbrennens abgegebenen elektrischen Energie begrenzt.26. The welding system as claimed in claim 25, characterized in that it is e k e n n -z e i c h n e t that a) the welding device is a flash butt welding device for Execution of welds with burning off and upsetting is and that b) the control device comprises switching devices, which during the upsetting delivered electrical energy in a predetermined function of the during the Burning off electrical energy is limited. 27.Schweißsystem nach Anspruch 26, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die vorgegebene Abhängigkeit direkte Proportionalität ist. 27.Schweißsystem according to claim 26, characterized g e k e n n -z e i c h n e t that the given dependency is direct proportionality. 28. Schweißsystem nach Anspruch 26 oder 27, g e k e n n -z e i c h n e t durch eine Einstellschaltung (90) zur Variierung der vorbestimmten Abhängigkeit.28. Welding system according to claim 26 or 27, g e k e n n -z e i c h n e t by a setting circuit (90) for varying the predetermined dependency. 29. Schweißsystem nach Anspruch 25, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß a) die Vorrichtung zur Abgabe elektrischer Energie Einrichtungen umfaßt, die elektrische Energie auf die Werkstückoberflächen während ihrer Bewegung bertragen, um eine Aufheizung der Oberflächen durch Lichtbogen zu erreichen, b) daß das Energieüberwachungsgerät eine Einrichtung zum fortlaufenden Überwachen der während des gesamten Schweißens abgegebenen elektrischen Energiemenge besitzt, c) daß eine Vorrichtung zum Ausführen der Stauchung nach dem Lichtbogenheizn vorgesehen ist, welche umfaßt: i) die Kontrollschaltung mit einer Einrichtung, um die Werkstückflächen nach dem Lichtbogenheizen gegeneinander zu pressen, und ii) die Kontrollschaltung mit Schaltteilen (86,82), welche die Fortsetzung der Energieabgabe auf die Werkstücke nur während der vorbestimmten Zeit während des Stauchens steuern, wobei die vorbestimmte Zeit von der Menge elektrische Energie abhängt, die während des Lichtbogenaufheizens aufgebracht wurde.29. The welding system as claimed in claim 25, characterized in that it is e k e n n -z e i c h n e t that a) the device for the delivery of electrical energy comprises devices, transfer the electrical energy to the workpiece surfaces during their movement, to achieve heating of the surfaces by arcing, b) that the energy monitoring device a device for the continuous monitoring of the entire welding process electrical energy output has, c) that a device for carrying out the upsetting is provided after the arc heating, which comprises: i) the control circuit with a device to move the workpiece surfaces against each other after arc heating to press, and ii) the control circuit with switching parts (86,82), which is the continuation the energy output on the workpieces only during the predetermined time of upsetting control, the predetermined time on the amount of electrical energy that was applied during arc heating. 30. Schweißsystem nach Anspruch 29, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Steuerschaltung umfaßt: a) eine Speicherschaltung (34), welche von dem Energieüberwachungsgerät abhängt und ein Signal sneichert, das die Menge der während des Abbrennens abgegebenen elektrischen Energie repräsentiert, b) eine Vergleichsschaltung (2), die mit dem Energieüberwachungsgerät und dem Sneicherkreis so verschaltet ist, daß der Wert des gespeicherten Signals mit dem Energieausgangssignal des Energieüberwachungsgerätes verglichen wird und c) eine Ausgangs-Logik (80), die auf ein Signal der Vergleichsschaltung hin die Abgabe elektrischer Energie beendet, wenn die Vergleichsschaltung anzeigt, daß der Wert des von dem Energieüberwachungsgerät abgegebenen Ausgangssignals den Wert des gespeicherten Signals um einen vorbestimmten Bruchteil des gespeicherten Signalwertes übersteigt. 30. Welding system according to claim 29, characterized in that there are g e k e n n -z e i c Note that the control circuit comprises: a) a memory circuit (34) which depends on the energy monitoring device and sends a signal that the amount represents the electrical energy given off during burning, b) a Comparison circuit (2) with the energy monitoring device and the Sneich circuit is connected so that the value of the stored signal with the energy output signal of the energy monitoring device is compared and c) an output logic (80), which terminates the delivery of electrical energy in response to a signal from the comparison circuit, when the comparison circuit indicates that the value of the from the energy monitor output signal the value of the stored signal by a predetermined Exceeds fraction of the stored signal value. 31. Schweißsystem nach Anspruch 30, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß eine Eingangs-Logikschaltung (86) zwischen dem Energieüberwachungsgerät, dem Speicherkreis und dem Vergleichskreis verschaltet ist, um den Speicherkreis von dem Energieüberwachungsgerät bei Beendigung des Abbrennens zu trennen, während die Abgabe des Energieausgangssignals des Energieüberwachungsgerätes an die Vergleichsschaltung während des gesamten Schweißzyklus fortgesetzt bleibt.31. Welding system according to claim 30, characterized in that it is e k e n n -z e i c h n e t that an input logic circuit (86) between the energy monitoring device, the storage circuit and the comparison circuit is connected to the storage circuit disconnect from the energy monitoring device at the end of the burnout, while the delivery of the energy output signal from the energy monitoring device to the comparison circuit remains continued throughout the welding cycle. 32. Schweißsystem nach Anspruch 31, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß a) die Vergleichsschaltung einen Operationsverstärker mit einem invertierenden und einem nichtinvertierenden Eingang umfaßt und b) daß der Speicherkreis einen Kondensator (140) umfaßt, der so geschaltet ist, daß er ein Ausgangssignal von dem Energieüberwachungsgerät empfängt, um eine Spannung zu erzeugen, die eine Funktion des Wertes des Energiesignals ist, das durch das Energieüberwachungsgerät erzeugt wird und daß der Kondensator so geschaltet ist, daß diese Spannung an dem nichtinvertierenden Eingang anliegt.32. The welding system as claimed in claim 31, characterized in that it is a g e k e n n -z e i c h n e t that a) the comparison circuit has an operational amplifier with an inverting and a non-inverting input and b) that the storage circuit a capacitor (140) connected to have an output signal from the energy monitoring device to generate a voltage that is a Function of the value of the energy signal is generated by the energy monitoring device is generated and that the capacitor is connected so that this voltage across the non-inverting input is present. 33. Schweißsystem nach Anspruch 32, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Eingangs logik einen Relaiskontakt (150) umfaßt, der zwischen dem Energieiiberwachungsgerät und dem Kondensator geschaltet ist, wobei der Relaiskontakt den Kondensator von dem Energieüberwachungsgerät mit Ende des Abbrennabschnittes des Schweißzyklus abtrennt.33. Welding system according to claim 32, characterized in that there is a g e k e n n -z e i c h n e t that the input logic includes a relay contact (150) between the Energy monitoring device and the capacitor is connected, the relay contact the capacitor from the energy monitoring device at the end of the burn-off section of the welding cycle.
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FR2570010A1 (en) * 1984-09-12 1986-03-14 Inst Elektroswarki Patona Control device for a resistance and flash butt-welding machine
US4686346A (en) * 1984-05-18 1987-08-11 Institute Elektrosvarki Imeni E.O. Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr Control device for flash-butt resistance welding machine

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