DE678389C

DE678389C - Device for electrical spot welding using controlled vapor or gas discharge paths

Info

Publication number: DE678389C
Application number: DEA76801D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Claus Froehmer
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1935-06-28
Filing date: 1935-08-14
Publication date: 1939-07-14
Also published as: DE665937C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine weitereThe invention relates to another

Ausbildung der Einrichtung zur elektrischenTraining of the facility for electrical

' Punktnahtschweißung, die Gegenstand des Patents 665 937 ist.Spot weld, which is the subject of patent 665,937.

Die im Hauptpatent beschriebene Nahtschweißeinrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Einstellung von Schweißzeit und Schweißpausen auf rein elektrischem Wege ohne Kontaktwalzen oder irgendwelche andere mechanische Schalter erfolgt. Die Dauer der einzelnen Schweißstromimpulse wird vielmehr von der bei Beginn der Stromdurchlässigkeit der Entladungsstrecken einsetzenden gestaffelt erfolgenden Aufladung eines an das Gitter mittelbar angeschlossenen Steuerkondensators abhängig gemacht, während die Dauer der Schweißpausen durch die bei Beendigung des Schweißstromimpulses einsetzende, ebenfalls gestaffelt erfolgende Aufladung eines zweiten Kondensators bestimmt wird, welcher - bei entsprechender Ladung über eine gittergesteuerte Hilfsentladungsstrecke die Wiederentladung des Steuerkondensators bewirkt. Bei der Einrichtung nach dem Hauptpatent dient zum Steuern der den Schweißstromkreis schaltenden Entladungsstrecken ein über einen Phasenschieber an das Wechselspannungsnetz angeschlossener Gittertransformator, dessen Sekundärkreis während der Schweißpausen über einen Widerstand und eine gittergesteuerte Hilfsentladungsstrecke kurzgeschlossen wird, derart, daß an den Gittern der Entladungsstrecken lediglich eine Sperrspannung liegt.The seam welding device described in the main patent is characterized by the fact that the setting of welding time and welding pauses is purely electrical without contact rollers or any other mechanical switch. The duration of the individual welding current pulses is rather different from that at the beginning of the current permeability staggered charging of one of the discharge paths made dependent on the grid indirectly connected control capacitor while the duration of the welding breaks due to the starting point at the end of the welding current pulse, also staggered charging of a second capacitor is determined, which - with a corresponding charge The control capacitor is re-discharged via a grid-controlled auxiliary discharge path causes. The device according to the main patent is used to control the discharge paths that switch the welding circuit a grid transformer connected to the AC voltage network via a phase shifter, its secondary circuit during the welding breaks via a resistor and a grid-controlled auxiliary discharge path is short-circuited in such a way that only a reverse voltage is applied to the grids of the discharge paths.

Die an dem Widerstand im Gitterkreis während der Sperrung der Hauptentladungsstrecken auftretenden Gitterspannungsimpulse dienen bei dieser Schweißeinrichtung zur gestaffelten Aufladung des Hilfskondensators, dessen Aufladezeit dann die Dauer der Schweißpausen bestimmt. Der Hilfskondensator, ist über einen Widerstand, einen Trokkengleichrichter und einen Transformator an den Widerstand im Gitterkreis der Stromrichter angeschlossen.The one at the resistor in the grid circuit during the blocking of the main discharge paths occurring grid voltage pulses are used in this welding device for staggered Charging of the auxiliary capacitor, the charging time of which then determines the duration of the welding breaks. The auxiliary capacitor, is on via a resistor, a dry rectifier and a transformer connected the resistor in the grid circuit of the converter.

Bei dieser Einrichtung machen sich gelegentlich Mängel insofern bemerkbar, als auch während der Schweißzeit, d.h. während der Zeit, während welcher die Entladungsstrecke für den Stromdurchgang geöffnet In this facility, deficiencies are occasionally noticeable in that also during the welding time, i.e. during the time during which the discharge path is open for the passage of current

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dr.-Ing. Claus Fröhmer in Kiel.Dr.-Ing. Claus Fröhmer in Kiel.

ist, ein gewisser Spannungsabfall an dem Widerstand auftritt, 'der unter Umständen bereits eine Aufladung des Hilfskondensators bewirkt, so daß bei dem wirklichen Eintritt der Schweißpause der Kondensator bereits ' so weit aufgeladen ist, daß die Schweißpause in unzulässiger Weise verkürzt wird.is, there is a certain voltage drop across the resistor, which may already be causes the auxiliary capacitor to be charged, so that when it actually occurs the welding pause the capacitor is already charged so far that the welding pause is shortened in an impermissible manner.

Diese Nachteile lassen sich nun gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch vermeiden, daß der Transformator, welcher die zur Aufladung des die Schweißpause bestimmenden Hilfskondensators notwendige Spannung liefert, über einen Gleichrichter an den im Gitterkreis der Entladungsstrecke liegenden Widerstand angeschlossen ist, während gleichzeitig parallel zu dem Widerstand ein zweiter, kathoden- oder anodenseitig mit der Kathode bzw. Anode des ersten Gleichrichters verbundener Gleichrichter vorgesehen ist. Auf diese Weise lassen sich die schädlichen, durch einen unzulässigen Spannungsabfall an dem Widerstand erzeugten Ströme im Ladetransformator des Hilfskondensators unterdrücken. Die Erfindung sei näher an Hand der Zeichnung erläutert. Die dort dargestellte Nahtschweißeinrichtung ist im einzelnen bereits im Hauptpatent beschrieben. Im Primärkreis des an das Wechselstromnetz 1 angeschlossenen Schweißtransformators 2 liegen die beiden Entladungsstrecken 3 und 4. Willkürlich gesteuert wird lediglich die Strecke 3, während die Strecke 4 mittels des Steuertransformators 5 und der mit demselben in Reihe geschalteten Hilfsentladungsstrecke 7 in Abhängigkeit von der Stromdurchlässigkeit der Strecke 3 gesteuert wird.These disadvantages can now be avoided according to the present invention by that the transformer, which is responsible for charging the welding break Auxiliary capacitor supplies the necessary voltage via a rectifier to the im Lattice circuit of the discharge path lying resistor is connected while at the same time parallel to the resistor a second, cathode or anode side with the cathode or anode of the first rectifier connected rectifier is provided. on In this way, the harmful, caused by an impermissible voltage drop on the Suppress the currents generated by the resistance in the charging transformer of the auxiliary capacitor. The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. The one shown there Seam welding device is already described in detail in the main patent. In the primary circuit of the connected to the AC network 1 Welding transformer 2 are the two discharge paths 3 and 4. Arbitrarily only path 3 is controlled, while path 4 is controlled by means of the control transformer 5 and the auxiliary discharge path 7 connected in series with the same as a function is controlled by the current permeability of the route 3.

Die Steuerspannung für die Entladungsstrecken wird dem über den Phasenschieber 6 an das Netz angeschlossenen Gittertransformator 9 entnommen. Die an den Gitterkreis der Strecke 3 angeschaltete Sekundärwicklung des Transformators 9 wird während der Schweißpausen über den Widerstand 20 und die Hilfsentladungsstrecke 11 kurzgeschlossen. Die Steuerspannung für die Strecke 11 wird an der Batterie 14 abgegriffen. Bei Beginn einer Schweißung wird der Steuerschalter 12 umgelegt, so daß der Kondensator C₁ über den Widerstand R und gleichzeitig auch, gestaffelt über den Transformators aufgeladen wird. Durch den dadurch am Widerstand R auftretenden Spannungsabfall wird das Gitter der Hilfsentladungsstrecke negativ und sperrt diese, was zum Einsetzen der Entladung in den Entladungsstrecken 3 und 4 führt. Bei einer entsprechenden Ladung von C₁ wird das Gitter von 11 wieder positiv, gibt diese Strecke für den Stromdurchgang frei und . sperrt dadurch die Entladungsstrecke 3. Die Aufladedauer des Kondensators C₁ bestimmt also die Dauer des Schweißstromimpulses.The control voltage for the discharge paths is taken from the grid transformer 9 connected to the network via the phase shifter 6. The secondary winding of the transformer 9 connected to the grid circuit of the path 3 is short-circuited via the resistor 20 and the auxiliary discharge path 11 during the welding breaks. The control voltage for the path 11 is tapped from the battery 14. At the start of a weld, the control switch 12 is thrown so that the capacitor C _{1 is} charged via the resistor R and at the same time also, staggered, via the transformer. As a result of the voltage drop occurring across the resistor R , the grid of the auxiliary discharge path becomes negative and blocks it, which leads to the onset of the discharge in the discharge paths 3 and 4. With a corresponding charge of C ₁ , the grid of 11 becomes positive again, releases this path for the passage of current and. thereby blocks the discharge path 3. The charging time of the capacitor C ₁ thus determines the duration of the welding current pulse.

Die Dauer der Schweißpause wird dagegen durch die Aufladezeit des Hilfskondensators C₂ festgelegt. Die Aufladung dieses Kondensators geht bei kurzgeschlossener Se-■; kiindärwicklung des Gittertransformators 9, also während der Schweißpausen, durch die dann am Widerstand 20 auftretende Spannung über den Transformator 26, den veränderlichen Widerstand R₂ ^un(i den Gleichrichter G₂ vor sich. Im aufgeladenen Zustande bewirkt der Kondensator C₂ das Einsetzen der Entladung in der Entladungsstrecke 8 derart, daß sich der Kondensator C₁ über dieses Gefäß 8 wieder entlädt und für einen neuen Aufladevorgang bereit wird, was dann zu einem Wiedereinsetzen des Schweißstroms führt.The duration of the welding break, on the other hand, is determined by the charging time of the auxiliary capacitor C ₂ . This capacitor is charged when the Se- ■; secondary winding of the grid transformer 9, i.e. during the welding breaks, due to the voltage then occurring at resistor 20 via transformer 26, variable resistor R ₂ ^and rectifier G _{2 in} front of it. When charged, capacitor C ₂ causes the onset of discharge in the discharge path 8 in such a way that the capacitor C _{1 is} discharged again via this vessel 8 and is ready for a new charging process, which then leads to a restart of the welding current.

Die Aufladung von C₂ darf nun nur wäh-. rend der Schweißpause vor sich gehen, da sonst nicht die Gewähr -rfür eine genaue Dosierung der Schweißströme gegeben ist. Um zu verhindern, daß der auch bei geöffneter Strecken am Widerstand20 auftretende allerdings nur geringe Spannungsab- fall zu einer Aufladung des Kondensators C₂ führt, ist in Reihe mit der Primärwicklung des Transformators 26 ein Gleichrichter 10 vorgesehen und außerdem parallel zu 20 ein weiterer Gleichrichter 21 angeordnet. Die Ventile sind vorzugsweise als Trockengleichrichter ausgebildet und sind mit ihren Anöden bzw. ihren Kathoden aneinander angeschlossen. Bei Auftreten eines Spannungsabfalls am Widerstand 20 wird der Stromfluß durch den Transformator 26 in der einen Richtung wegen Vorhandenseins des Ventils 10 gesperrt. In der anderen Richtung dagegen kann ebenfalls kein Strom fließen, da in diesem Falle der Widerstand 20 durch den J Gleichrichter 21 unmittelbar kurzgeschlossen ist, so daß ein Spannungsabfall am Widerstand 20 überhaupt nicht auftreten kann. Ist ' dagegen die Entladungsstrecke 11 für den Stromdurchgang geöffnet, so kann während der Durchlaßhalbwelle auch über den Gleichrichter 10 und durch die Primärwicklung des Transformators 26 ein Strom fließen. Während dieser Halbperiode ist am Widerstand 20 bei entsprechender Orientierung des Ventils 21 ein Spannungsabfall vorhanden.The charging of C ₂ is now only allowed. During the welding break, otherwise there is no guarantee that the welding currents will be precisely metered. In order to prevent the occurring even with open tracks at Widerstand20 However, only low voltage drop leads to a charging of the capacitor C ₂ is provided in series with the primary winding of the transformer 26 a rectifier 10 and also parallel to 20, a further rectifier 21 arranged. The valves are preferably designed as dry rectifiers and are connected to one another with their anodes or their cathodes. When a voltage drop occurs across resistor 20, the flow of current through transformer 26 is blocked in one direction because of the presence of valve 10. In the other direction, on the other hand, no current can flow either, since in this case the resistor 20 is directly short-circuited by the rectifier 21 so that a voltage drop across the resistor 20 cannot occur at all. If, on the other hand, the discharge path 11 is open for the passage of current, a current can also flow via the rectifier 10 and through the primary winding of the transformer 26 during the forward half-wave. During this half-cycle, there is a voltage drop across the resistor 20 if the valve 21 is oriented accordingly.

Die Parallelschaltung des Gleichrichters 2.1 zu dem Widerstand 20 bewirkt, daß letzterer nur in der einen Stromrichtung wirklich einen Widerstand darstellt. Da der Gitterkreis mit Wechselspannung gespeist wird, schwankt also die Größe der gesamten in dem Steuergitterkreis der Strecke 3 liegenden Widerstände dauernd zwischen einem größten und einem kleinsten Wert. Diese Schwankungen sind unter Umständen für den Betrieb der Einrichtung sehr störend. SieThe parallel connection of the rectifier 2.1 to the resistor 20 causes the latter only really represents a resistance in one current direction. Because the grid circle is fed with AC voltage, so the size of the entire in fluctuates the control grid circuit of the line 3 lying resistances permanently between a largest and a smallest value. These fluctuations can be very disruptive to the operation of the facility. she

lassen sich aber leicht dadurch ausschalten, daß in Reihe mit dem Widerstand 20 ein weiterer Widerstand 22 von etwa derselben Größe in den Steuergitterkreis eingeschaltet und parallel dazu ebenfalls ein Gleichrichter 23 gelegt wird. Die Anode oder Kathode des Gleichrichters 23 muß dabei der Anode bzw. Kathode des Gleichrichters 21 zugekehrt sein. In jeder der Stromrichtungen ist dann stets nur einer der beiden Widerstände wirksam, -indem der andere über den Gleichrichter 21 bzw. 23 kurzgeschlossen ist. Die Größe der gesamten im Steuergitterkreis liegenden Widerstände bleibt also praktisch un- $ verändert.but can easily be switched off in that a further resistor 22 of approximately the same size is connected in series with the resistor 20 in the control grid circuit and a rectifier 23 is also placed in parallel therewith. The anode or cathode of the rectifier 23 must face the anode or cathode of the rectifier 21. Only one of the two resistors is then always effective in each of the current directions, since the other is short-circuited via the rectifier 21 or 23. The size of the total resistances lying in the control grid circuit remains practically unchanged so un- $.

Claims

Patent claims:

i. Device for electrical spot welding using controlled Vapor or gas discharge paths, the control grid of which is connected to one in the welding breaks via a resistor and placed an auxiliary discharge path short-circuited AC voltage is, the voltage drop occurring in the welding breaks across the resistor to charge the one that determines the duration of the welding break and is connected to the resistor via a transformer Serves capacitor, according to patent 665 937, characterized in that the transformer (26) connected via a rectifier (10) to the resistor (20) and in parallel to the resistor (20) a second cathode or anode side with the cathode or anode of the first rectifier connected rectifier (21) is arranged.

2. Device according to claim 1, characterized in that in the Resistance (20) containing grid lead of the main discharge path controlling the welding current is a further resistor (22) is provided, parallel to which a further rectifier (23) is arranged such that the anodes or cathodes of this rectifier (23) and the parallel to the resistor (20) lying (21) facing each other, go

For this purpose ι sheet of drawings