DE677659C - Steuerung fuer elektrische Punktschweissmaschinen mit einem den veraenderlichen Druck der Elektroden bewirkenden Druckluftzylinder - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung für elektrische Punktschweißmaschinen, bei denen die Elektroden unter dem Einfluß eines Druckmittelzylinders stehen, in dem der Druckverlauf nach den Erfordernissen des Punktschweißvorganges geregelt werden muß. Die elektrische Punktschweißung macht besonders bei der Schweißung von Aluminium einen eigenartigen Verlauf des Druckes in dem erwähnten Zylinder zur Bedingung. Die Schaulinie, die den Verlauf des Druckes im Zylinder der elektrischen Punktschweißmaschine wiedergibt, zeigt zunächst einen erst schnell, sodann allmählich langsamer ansteigenden, einen Höchstwert erreichenden Teil, an den sich ein steiler, plötzlicher Abfall anschließt, der bis zu einem verhältnismäßig geringen Druckwert niedersinkt und für die Dauer eines nach Willkür und Bedarf einzustellenden Zeitabschnittes sich auf der geringen Höhe hält, um sodann wieder etwa im gleichen Maße wie zuerst anzusteigen und um schließlich möglichst rasch auf den Wert Null abzusinken.

Es sind Steuerungen für Punktschweißmaschinen bekannt, die einen gleichen oder weitgehend ähnlichen Verlauf des Druckes im Betätigungszylinder für die Elektroden durchzuführen gestatten.

Bei diesen bekannten Einrichtungen ist die rechtzeitige Bedienung mehrerer elektrischer Schalter und mehrerer in der Betriebsmittel leitung für den Betätigungszylinder angeordneter Absperrhähne erforderlich. Der Betriebsvorgang erfordert also· bei den bekannten Steuerungen eine sorgfältige Überwachung sowie rechtzeitiges, willkürliches Handeln.

Demgegenüber zeichnet sich die Steuerung nach der Erfindung dadurch aus, daß dem auf die Elektroden wirkenden Druckmittelzylinder ein elektrisch gesteuertes Schrittschalterventil an sich bekannter Bauart vorgeschaltet ist, das beim Einschalten des Steuerstromes das Druckmittel zunächst auf einem über ein Druckminderventil und über ein regelbares Drosselventil geführten Weg dem Zylinder zufließen läßt, bis beim Erreichen des beabsichtigten Höchstdruckes ein elektrisch beeinflußtes oder auf Höchstdruck ansprechendes Ventil den Druck im Zylinder auf den einstellbaren geringsten Wert abströmen läßt, wobei ein auf die Drucksenkung ansprechender Druckluftschalter eine erneute, impulsmäßige Erregung des Elektromagneten

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Otto Springer in Berlin-Lichtenberg.

des Schrittschalterventils herbeiführt, was eine Umschaltung der Füllung des Zylinder auf einem zweiten Weg herbeiführt, der ü ein anderes, die Druckhöhe anders best, mendes Druckminderventil und eine Druckanstieg im Zylinder verzögernde richtung geleitet ist.

Das Schema einer Steuerung für eine elektrische Punktschweißmaschine nach der Erfindung ist auf der Zeichnung in Abb. ι veranschaulicht.

In Abb. 2 ist beispielsweise der Verlauf des Druckes im Betätigungszylinder einer mit der Steuerung nach der Erfindung aust5 gerüsteten Punktschweißmaschine wiedergegeben.

In einer Druckluftleitung, durch welche die zum Betriebe des Betätigungszylinders ii benötigte Druckluft diesem zugeführt wird, ao ist ein Absperrhahn ι angeordnet. Hinter ihm befindet sich ein elektromagnetisch gesteuertes Ventil 2, das im Falle der Erregung seines Elektromagneten die Druckluft zu einem elektromagnetisch beeinflußten Schrirt- ?.5 Schalterventil 3 bekannter Bauart strömen läßt, im Zustand der Nichtbetätigung aber das Gehäuse des Schrittschalterventils 3 entlüftet. Von dem Schrittschalterventil 3 gehen zwei Leitungen α und b aus, die im Gehäuse eines Doppelrückschlagventils 5 münden. In der · Leitung α ist zwischen dem Schrittschalterventil 3 und dem Gehäuse des Doppelrückschlagventils 5 ein zu letzterem hin sich öffnendes Rückschlagventil 4 angeordnet. In der Leitung b befindet sich ein Verzögerungsbehälter 6 und hinter diesem ein Überströmventil 7. Hinter dem Doppelrückschlagventil 5 ist die Leitung zum Betätigungszylinder 11 wieder für das durch die Leitungen α und b strömende Druckmittel (Druckluft) einheitlich. In ihr ist ein Druckminderventil 9 angeordnet, über das sich die anfänglich rasche Füllung des Zylinders 11 bis zur Erreichung eines bestimmten Druckes in diesem im wesentlichen vollzieht. In einer das Druckminderventil 9 umgehenden Leitung ist ein einstellbares Drosselventil 10 angeordnet, über dem sich das Ansteigen des Druckes im Zylinder-11 nach dem Abschließen des Druckminderventils 9 vollzieht. An dem Zylinder 11 ist ein auf einen bestimmten Höchstdruck eingestelltes, nach Art eines Sicherheitsventils wirkendes Ventil 12 angeordnet, das rein mechanisch wirken oder elektrisch gesteuert werden kann und das den Zylinder 11 bei Erreichen des bestimmten Höchstdruckes in ihm augenblicklich bis auf einen bestimmten, regelbaren Geringstdruck entlüftet. Der Zylinder 11 steht mit einer selbsttätig wirkenden Schaltvorrichtung 13 in Verbindung, die den Stromkreis des Elektromagneten des Schrittschalterventils 3 überwacht. Ein Druckmesser 16 gestattet die Jvontrolle der Druckverhältnisse im Zylinder *ll. Ein elektromagnetisch gesteuertes Ventil Wij? bildet das Auslaßventil des Zylinders 11. .* "Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist die folgende:

Soll zur Ausführung einer Punktschweißung die Vorrichtung in Tätigkeit gesetzt werden, so wird der Schalter 15, der mit dem bekannten Fußhebel der elektrischen Punktschweißmaschine verbunden sein kann, in die Stromschluß stellung gebracht, in der er bis zur Beendigung des Schweißvorganges verbleibt. Dadurch werden die Elektromagnete der Ventile 2 und 14 erregt. Das Ventil 14 sperrt die Verbindung des Zylinders 11 mit der freien Luft, das Ventil 2 öffnet die Verbindung zwischen der auf der Zeichnung nicht 'dargestellten Druckluftquelle mit dem Gehäuse des Schrittschalterventils 3. Die Erregung des dem Schrittschalterventil 3 zugeordneten Elektromagneten erfolgt nicht während der ganzen Dauer des Schweißvorganges, sondern impulsartig, wobei die Impulse durch den Druckluftschalter 13 veranlaßt werden.

Das Schrittschalterventil 3 ist von bekannter Bauart und entspricht demjenigen, das bei bekannten Türöffnungs- und -schließvorrichtungen verwendet wird, die mit Druckluft betrieben und elektrisch gesteuert werden; es entspricht im wesentlichen dem im deutschen Patent 543 339 beschriebenen Ventil.

Den zum Betrieb benötigten, impulsweise auftretenden Erregerstrom erhält der Elektromagnet des Schrittschalterventils 3 über den selbsttätigen Druckluftschalter 13. Beim Schließen des mit dem Schalter 15 verbundenen Kontaktes wird der Elektromagnet des Schrittschalterventils 3 unter Spannung gesetzt. Der Drehschieber im Schrittschalterventil 3 gelangt dadurch in diejenige Stellung, in der er Druckluft in die Leitung α einströmen läßt, während er die Leitung & entlüftet. Das Doppelrückschlagventil 5 wird durch die über die Leitung α ihm zuströmende Druckluft in diejenige Stellung gebracht, in der es die Leitung α. mit dem Druckminderventil 9 und dem einstellbaren Drosselventil

10 verbindet, die Mündung der Leitung b in das Gehäuse des Doppelrückschlagventils 5 aber sperrt. Der Druckanstieg im Zylinder

11 vollzieht sich nach dem ersten Teil des in Abb. 2 dargestellten Linienzuges. Vor Erreichung des Höchstdruckes unterbricht der Druckluftschalter 13 den Erregerstrom für den Elektromagneten des Schrittschalter-A^rentils 3. Das Druckminderventil 9 sperrt die Verbindung zwischen dem Doppelrückschlagventil 5 und dem Zylinder 11, und die

weitere Füllung desselben erfolgt über das regelbare Drosselventil io. Dieser Teil der Füllung des Zylinders 11 entspricht dem oberen Teil des Linienzuges nach Abb. 2 vor dessen plötzlichem Abfall. Ist der durch das Ventil 12 bedingte und am Druckmesser 16 erkennbar einstellbare Höchstdruck im Zylinder 11 erreicht, so' erfolgt der durch das Ventil 12 herbeigeführte plötzliche Druckabfall im Zylinder 11. Hierbei erfolgt wieder eine impulsartige Erregung des Elektromagneten des Schrittschalterventils 3, wodurch der in diesem befindliche Drehschieber in diejenige Stellung gelangt, in der er die Leitung α entlüftet und die Leitung b mit der Druckluftquelle verbindet. Der erneute Druckanstieg im Zylinder 11 erfolgt dann nach Maßgabe der verzögernden Wirkung des Behälters 6 und des Drosselventils 7; die Höhe des neuen Druckanstiegs bestimmt das Druckminderventil 8.

Die regelbaren Werte des Druckverlaufs im Zylinder 11 sind in Abb. 2 mit t, t_it p, p± und ρ« bezeichnet. Die Beendigung des Vorgangs erfolgt durch Freigabe des Schalters 15, wodurch das Ventil 2 geschlossen, das Ventil 14 geöffnet wird. Die Druckluft entweicht dann schnell aus dem Zylinder 11. Dieser Vorgang ist in dem Schaubild in Abb. 2 nicht mehr dargestellt. Mit dem Abströmen der Druckluft aus dem Zylinder 11 gelangt der Druckluftschalter 13 wieder in diejenige Stellung, in der er die Verbindung des Elektromagneten des Schrittschalterventils 3 mit der zum Schalter 15 führenden Leitung herstellt, so> daß beim erneuten Schließen des Schalters 15 der Elektromagnet des Schrittschalterventils 3 unter Spannung gelangt und der Drehschieber die Stellung einnimmt, in der die Füllung des Zylinders 11 über die Leitung 9 erfolgt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:
   Steuerung für elektrische Punktschweißmaschinen mit einem den veränderlichen Druck der Elektroden bewirkenden Druckluftzylinder, in welchem der Druck bei Einleitung des Schweißvorganges zunächst in allmählichem Anstieg auf eine bestimmte Höhe gebracht wird, sodann einen plötzlichen Abfall erfährt und auf dem hierdurch bedingten geringeren Wert eine Zeitlang gehalten wird, um anschließend eine neue, allmähliche Erhöhung zu erfahren und bei Beendigung des Vorganges schnell völlig zu verschwinden, dadurch gekennzeichnet, daß dem auf die Elektroden wirkenden Druckmittelzylinder (11) eine elektrisch gesteuerte Schaltvorrichtung irgendwelcher bekannter Art, beispielsweise ein elektrisch gesteuertes Schrittschalterventil (3), vorgeschaltet ist, das beim Einschalten des Steuerstromes das Druckmittel zunächst auf einem über ein Druckminderventil (9) und über ein regelbares Drosselventil (10) geführten Weg dem Zylinder (11) zufließen läßt, bis beim Erreichen des beabsichtigten Höchstdruckes ein elektrisch beeinflußtes oder auf Höchstdruck ansprechendes Ventil (12) den Druck im Zylinder (11) auf den einstellbaren geringsten Wert abströmen läßt, wobei ein auf die Drucksenkung ansprechender Druckluftschalter (13) eine erneute, impulsmäßige Erregung des Elektromagneten des Schrittschalterventils (3) herbeiführt, was eine Umschaltung der Füllung des Zylinders (11) auf einem zweiten Weg herbeiführt, der über ein anderes, die Druckhöhe anders bestimmendes Druckminderventil (8) und eine den Druckanstieg im Zylinder (11) verzögernde Einrichtung (6) geleitet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen