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Verfahren zum elektrischen Widerstandsschweißen, bei welchem die Entladung
eines Kondensators zum Speisen der Primärwicklung eines Transformators benutzt wird
Die elektrische Widerstandsschweißung erfordert (in vielen Fällen die Aufwendung
einer sehr bedeutenden Leistung, was sehr oft unangenehm auf die elektrische Stromverteilung
sich auswirkt.
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Die ,genaue Steuerung .der der Schweißstelle zugeführten Energiemenge
ist andererseits besonders schwierig, wenn die Schweißung in sehr kurzer Zeit durchgeführt
werden soll.
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Um diese Nachteile zu beseitigen, hat man schon seit langem vorgeschlagen,
die von der Stromquelle gelieferte Energie während einer gewissen Zeit zu sammeln,
um während einer viel kürzeren Zeit eine plötzliche, viel größere Leistung abzugeben.
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Es wurden nacheinander kinetische Energieaufspeicherung, Speicherung
in einer Selbstinduktion und in einem Kondensator verwendet.
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Diese letztgenannte, schon seit langem bekannte Speicherungsart bietet
einige Durchführungsschwierigkeiten, deren Behebung Zweck der vorliegenden Erfindung
ist. Diese betrifft ein Verfahren zum elektrischen Widerstandsschweißen sowie eine
Maschine zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Die erfindungsgemäße Maschine kann zum Stumpfschweißen, Punktschweißen
oder zäum Nahtschweißen benutzt werden. In nachstehender Beschreibung sind die erfindungsgemäßen
- Einrichtungen in Verbindung mit einer Punktschweißmaschine näher erläutert.
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Bei Verwendung einer Punktschweißmasch.ine, bei der die Primärspule
des Transformators durch (die Entladung eines Kondensators gespeist wird, treten
folgende Schwierigkeiten auf: a) Unregelmäßigkeit der Schweißungen infolge,des remanenten
Magnetismus im Eisenkern des Transformators.
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b) Notwendigkeit des Abwartens einer ge-
nügend langen Zeit
vor dem Entfernen der Elektroden, um Stromschläge zu vermeiden, die durch, den noch
eine Zeitlang hinziehenden .schwächeren Strom hervorgerufen werden.
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c) Schwierigkeit einer raschen -Attfla@dunig der Kondensatoren und
der - genauen Aufrechterhaltung der endgültigen Ladespannung. -
Um
diese Schwierigkeiten zu beseitigen, sind die erfindungsgemäßen Anordnungen getroffen.
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Die Dauer und die Form der Entladung eines an die Primärwicklung eines
Schweißtransformators angeschlossenen Kondensators hängt von den elektrischen Eigenschaften
des Stromkreises, nämlich seinem. Widerstand, seiner Kapazität und seiner Selbstinduktion
ab. Man muß daher im allgemeinen Stromkreise solcher Eigenschaften verwenden, welche
eine aperiodische Entladung oder zum mindesten eine solche mit sehr rascher Dämpfung
ergeben.
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Es hat sich herausgestellt, daß man, wenn man unter diesen Bedingungen
arbeitet, bessere und regelmäßigere Ergebnisse erzielen kann, wenn man vor dein
Schweißvorgang durch die Primärwicklung des Transformators Gleichstrom in zur Richtung
des Entladestromes umgekehrter Richtung leitet. Es wird dadurch die Leistungsfähigkeit
des Schweißgerätes erhöht sowie eine gleichmäßigere Schweißung erhalten.
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Z. B. erreicht man bei einer bestimmten Punktschweißmaschine von gewisser
Leistungsfähigkeit und gewisser Regelbarkeit, -welche regelmäßige Schweißpunkte
auf zwei Dicken von höchstens I2/Io mm ergibt, vollkommen widerstandsfähige und
regelmäßige Schweißpunkte auf zwei Dicken von I5/Io mm, -wenn man vor :der Schweißung
durch die Primärspule einen zur Richtung dies Entladestromes umgekehrt gerichteten
Gleichstrom solcher Stärke leitet, daß die Induktion des Eisenkerns des Transformators
auf ungefähr Io ooo Gauß gebracht wird.
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Die Dauer des Durchganges dieses Stromes, welche übrigens -weniger
von Bedeutung ist, hat auf das Ergebnis keinen Einfluß, vorausgesetzt, daß die notwendige
Stromstärke vorhanden ist. Man kann diesen Stromkreis entweder unmittelbar vor dem
Schweißen, wenn die Elektroden schon an dem Schweißstück anliegen, oder, besser,
bevor die Elektroden mit :dem Schweißstück in Berührung gekommen sind, unterbrechen.
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In praktisch genügend großen Grenzen hat die Zeit, die zwischen dem
Zeitpunkt der Unterbrechung des den Transformatorenkern magnetisierenden Stromkreises
und dem Zeitpunkt der Einleitung der Entladung des Kondensators verstreicht, Teeinen
wesentlichen Einfluß auf das Ergebnis. Die Regelung ;des Höchstwertes der Stärke
des entmagnetisierenden Stromes, die durch einen Widerstand erfolgen kann, muß aber
mit genügend großer Genauigkeit :durchgeführt werden.
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Die Reihenfolge der Schaltvorgänge kann von Hand dadurch verwirklicht
werden, daß man nacheinander die Schalter betätigt, welche zuerst den Stromkreis
des magnetisierenden Stromes schließen und ihn dann vor der Entladung des Kondensators
öffnen. Man kann aber auch den Magnetisierungsstrom dauernd durch die Primärspule
fließen lassen und ihn nur während ;des Schweißvorganges unterbrechen; beispielsweise
kann man bei einer pneumatisch angetriebenen Punktschweißmaschine den Stromkreis
für den Antrieb des Elektroventils zum Steuern der Unterbrechung des Magnetisierungsstromes
ausnutzen. Man kann aber die Schaltfolge auch mit Hilfe eines bekannten, die Vorgänge
der Reihe nach auslösenden Schaltgerätes selbsttätig herbeiführen.
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Die Erfindung kennzeichnet sich nun durch folgende Punkte, welche
für die Beseitigung der eingangs erwähnten Schwierigkeiten be-
sonders wichtig
sind.
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a) Vor der Entladung des Kondensators wird in die Primärspule des
Transformators Gleichstrom gleichbleibenden 'Wertes in zur Richtung des Entladestromes
umgekehrter Richtung geleitet.
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Durch dieses Verfahren -wird der Eisenkern des Transformators immer
auf den gleichen magnetischen Sättigungszustand zurückgeführt, so daß Unregelmäßigkeiten
vermieden und auf diese Weise der praktische Wirkungsgrad der Maschine erhöht wird.
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b) Alsbald nach Beendigung der Entladung oder, genauer, sobald die
Spannung an den Klemmen der Primärwicklung des Transformators unter einen gewissen
Wert gesunken ist, werden die Primärwicklung des Transformators und -die Kondensatoren
für eine gewisse Zeit kurzgeschlossen.
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c) Wenn man die Aufladung eines Kondensators hoher Kapazität mit einem
Gleichstromgenerator vollzieht, beeinträchtigt der Spannungsabfall des Generators
im Augenblick des Schließens des Speisestromkreises des Kondensators die Aufladegeschwind.i.akeit
beträchtlich. Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird ein Relais verwendet, welches
einen Teil des Erregerwiderstandes der Erregermaschine kurzschließt, sobald die
Spannung unter einen gewissen Wert sinkt.
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Wenn der Gleichstrom durch einen Gleichrichter beliebiger Bauart geliefert
wird, vergrößert sich der obenerwähnte Nachteil einerseits durch den inneren Spannungsabfall
des Gleichrichters, andererseits durch die Anwesenheit des Kondensators, welcher
bewirkt. ,daß man für eine durch den Gleichrichter bei Leerlauf abgegebene Dauerspannung
am Ende ,der Aufladung an den Klemmen des Konclensators eine viel höhere Spannung
erhält.
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Durch die erfindungsgemäße Einrichtung wird. in diesem Fall die dem
Gleichrichter gelieferte Spannung geregelt.
d) Es -ist notwendig,
die Aufladung der Kondensatoren mit großer Genauigkeit vorzunehmen und Vorkehrungen
zu treffen, um zu verhindern, daß die Entladung stattfinden kann, bevor die Aufladung
beendet ist.
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Fürthesen Zweck wird ein regelbares Relais verwendet, welches die
Höchstspannung an den Klemmen des Kondensators steuert und in den Erregerwiderstand
oder in (den Stromkreis des Gleichrichters einen Widerstand: einschaltet, welcher
:den gewünschten Wert der dem Kondensator gelieferten Dauerspannung regelt.
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Die durch dieses Relais bewirkte Steuerung wird durch ein weiteres
Relais vervollständigt, dessen Wicklung teilweise oder ganz von dem Ladestrom des
Kondensators durchströmt wird und eine Unterbrechung :dieser Ladung und eine Einleitung
:der Entladung nur ermöglicht; wenn der Strom unter einen gewissen Wert gesunken
ist.
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Die Einrichtung kann in Verbindung mit jeder beliebigen bekannten
Kondensatorart verwendet werden. Es erscheint jedoch unter den bestehenden Umständen
zweckmäßig, elektrochemische Kondensatoren zu verwenden, deren Herstellungskosten
wesentlich geringer sind als die anderer Kondensatoren.
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In nachstehenden - Ausführungen .ist angenommen, daß eine elektrische
Widerstandsschweißmaschine gewöhnlicher Bauart .mit pneumatischem Antrieb verwendet
sei, welche einen Transformator enthält.
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,jede Schweißmaschine :dieser Art enthält einen einfach oder doppelt
wirkenden, dem Antrieb der beweglichen Elektrode dienenden Druckluftzylinder, ein
Elektroventil, .das die Luft auf die :eine oder andere Seite .des in dem Zylinder
beweglichen Kolbens leitet, eine Vorrichtung zur Steuerung des. Druckes, welche
ein Fließen :des Schweißstromes nur ermöglicht, wenn: :die Elektroden untergeeignetem
Druck stehen, einen durch die Rückbe-,vegung -,der beweglichen Elektrode gesteuerten
Schalter für ,den Dauerbetrieb, einen Schalter zum Steuern der Hilfseinrichtungen
der Maschine, ein Antriebspedal und einen Schalter, welcher entweder die Durchführung
von Einzelschweißungen oder von durchlaufenden Schweißungen ermöglicht.
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Eine nähere Beschreibung all dieser erwähnten Teile erübrigt sich,
:da ,dieselben bei Schweißmaschinen allgemein bekannt und gebräuchlich sind.
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Es muß noch eine Kondensatorbatterie Lind eine Gleichstromquelle vorgesehen
seile, welch letztere ein -Generator oder ein durch einen Regeltransformator gespeister
Gleichrechter sein kann.
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Man kann zwar eine solche Maschine auch von einem Gleichstromnetz
.aus mit Strom versorgen, aber diese Art der Stromversorgung hat .den großen Nachteil,
daß die Regelung nicht leicht ist.
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Da .die zum Aufladen der Kondensatoren verwendete Spannung gewöhnlich
ziemlich hoch ist, ist zweckmäßig eine Anzahl von Schutzeinrichtungen vorgesehen.
Diese bestehen vor .allem aus Kontakten, welche durch die Türen des die Kondensatorbatterie
enthaltenden Kastens gesteuert sind. Die Öffnung dieser Kontakte durch Öffnen :dieser
Türen bewirkt eine Unterbrechung des Stromkreises des Speisetransformators und einen
Kurzschluß der Batterie über einen Widerstand.
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Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung,
und zwar ein Schaltschema.
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Gemäß diesem Schaltschema wird der Strom durch die Leitungen 1, z
zugeführt. An die Leitung i ist über einen gewöhnlich geschlossenen Kontakt 5 die
Leitung q. angeschlossen, während die Leitung 2 über einen Knopfschalter 6 und zwei
Kontakte 7, 8 mit einer Leitung 3 in Verbindung :steht. Die Kontakte 5 und 7 öffnen
sich, wenn :man: die Türen öffnet, die das Innere- der Maschine zugänglich machen,
während die Öffnung :des Kontakts 8 zwangläufig mit dem Öffnen der die Kondensatoren
abschließenden Türen erfolgt.
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Die Leitung 3 speist die Spule eines Relais g, welches. die beiden
mit den Leitungen 1, 2 verbundenen Kontakte Io und i2 steuert, die die Primärwicklung
12 eines Transformators 13 mit Strom versorgt. Dieser Transformator (besitzt zwei
Sekundärwicklungen 14. und 15. Die Wicklung 1q., welche eine ziemlich niedrige Spannung
abgibt"speist einen -Gleichrichter 16. Der negative Pol dieses Gleichrichters ist
durch den Kontakt 17 des Relais g,mit :der Klemme 18 .der Primärwicklung 19 :des
Schweißtransformators 2o verbunden. Die Sekundärwicklung 21 dieses Transformators
ist an die Schweißelektroden 22 und 23 angeschlossen. Der positive Pol des Gleichrichters
16 ist über einen gewöhnlich geschlossenen Kontakt 24 eines. Relais 25 mit der anderen
Klemme 26 .der Primärwicklung 1g des Schweißtransformators 20 verbunden. Zwischen
der Klemme 26 und der Primärwicklung ig ist ein Stufenschalter 27 eingeschaltet,
welcher die Verbindung der Klemme 26 mit einer :der Anschlußstellen dieser Primärwicklung
herstellt, so daß die Zahl der eingeschalteten Windungen verändert werden kann.
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Der eine Pol der Sekundärwseklung 15 des Transformators 13 ist über
einen Stufenschalter 28, welcher eine Veränderung der Zahl der eingeschalteten Windungen
der Sekundärwicklung 15 ermöglicht, und einen Widerstand
30
mit der einen Zuleitungsklemme eines Gleichrichters 29 verbunden. Der andere Pol
der Sekundärwicklung 15 ist mit .der anderen Zuleitungsklemme des Gleichrichters
29 verbunden. Der Widerstand 30 ist durch einen Kontakt 3 z eines Relais
32 kurzschließbar. Die beiden Enden der Sekundärwicklung 15 stehen über einen durch
das Relais 32 gesteuerten Kontakt 34 und einen Widerstand 33 miteinander in Verbindung.
Der positive Poldes Gleichrichters 29 ist über einen Kontakt 35 des Relais 9 und
ein Amperemeter 41 mit der .einen Anschlußklemme 42 einer Kondensatorbatterie 39
verbunden. Der negative Pol des Gleichrichters ist über die Wicklung eines Relais
37 bzw. einen zu dieser Wicklung parallel geschalteten Regelwiderstand 36 und einen
Kontakt 4o des Relais 9 an die andere Klemme 38 der Kondensatorbatterie 39 angeschlossen.
Ein Voltmeter 43 zeigt ständig die Spannung an den Klemmen des Kondensators. Kontakte
44 und 45, welche beim Öffnen der Zugangstüren der Maschinen oder des Kondensatorbehälters
geschlossen werden, schließen den Kondensator 39 über einen Widerstand 46 kurz.
Der Kondensator kann über die Kontakte 47 und 48 eines Relais 49 und die Kontakte
So und 5, eines Relais 52 mit der Primärwicklung r9 des Schweißtransformators
verbunden werden. Die Kontakte 47 und 5o bzw. 48 und 5 r sind in Reihe geschaltet.
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Die Anordnung wurde getroffen, um jede Möglichkeit eines schlechten
Kontaktes bei der Entladung des Kondensators auf den Transformator auszuschalten.
Ein Zurückspringen eines Kontaktes bei der Entladung würde eine rasche Zerstörung
der Schaltorgane zur Folge haben. Dies wird dadurch vermieden, daß das Relais, welches
zuerst den Kontakt schließt, nämlich das Relais 49, einen normalen Schaltweg erhält,
während .das andere Relais 52 einen kurzen Schaltweg hat, also die Kontakte So und
5 r in Ofenstellung nur in geringem Abstand voneinander liegen. Infolge des kurzen
Schaltweges kann dieses Relais nicht zurückspringen. Da beim Öffnen der Kontakte
50, 51 auch die Kontakte des Relais 49 geöffnet werden, kann eine Beschädigung der
erstgenannten Kontakte beim Stromausschalten nicht eintreten. Jede mögliche Abnutzung
(die übrigens wegen der stets nur geringen Stromstärke schwach ist) wirkt sich auf
die in normalem Abstand voneinander liegenden Kontakte des Relais 49 aus. Um die
Reihenfolge der Ein- und Ausschaltung der Kontakte mit Sicherheit zu wahren, kann
man, wenn man sehr starke Relais verwendet, an .dem Relais 52 eine an sich bekannte
Sperrvorrichtung anbringen.
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Die Wicklung des. Relais 25 ist an die Leiteng 3 angeschlossen. Sie
ist ferner mit einem Kontakt 53 verbunden, welcher in Abhängigkeit von der Rückbewegung
der beweglichen Schweißelektrode gesteuert wird. Dieser Kontakt kann außerdem für
fortlaufenden Betrieb seit einer Verzögerungsvorrichtung bekannter Art versehen
sein. Er ist in Ruhestellung geschlossen. Der Speisestrom der Relaiswicklung 25
fließt von dem Kontakt 53 über einen gewöhnlich :geschlossenen Kontakt 54 des Relais.
32, dann über den Kontakt 55 des Relais 37 und schließlich über -den Pedalschalter
oder Steuerknopf 56 der Maschine zur Leitung 4. Die Wicklung 25 kann auch über den
Kontakt 57 des Relais 58 und den Kontakt 59 des Relais 25 gespeist werden. Die Kontakte
54 (des Relais 32), 55 (des Relais 37) und 56 (des Pedals) sind durch einen Schalter
6o, welcher den absatzweissen oder durchlaufenden Betrieb steuert, und einen Zeitkontakt
61 !des Relais 25 kurzschließbar. Dieser Zeitkontakt 61, welcher einserseits unmittelbar
mit der Leitung 4 verbunden ist, speist andererseits ein Elektroventil
62, welches den Einlaß der Druckluft in den Antriebszylinder für die Elektroden
der Schweißmaschine steuert und an die Leitung 3 angeschlossen ist. Die Wicklung
des Relais 58 und die Wicklung des Relais 63 sind mit den Kleinteen des Kondensators
über Regelwiderstände 64 und 66 verbunden. Das Relais 63 steuert einen .gewöhnlich
geschlossenen Kontakt 65, der' im Stromkreis der Relaiswicklung 32 liegt.
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Die Wicklung des Relais 9 ist einerseits,unmittelibar malt der Leitung
3, andererseits über einen gewöhnlich ,geschlossenen Kontakt 6; des Relais 49 an
die Leitung 4 angeschlossen. Die Relaiswicklung 49 ist einerseits unmittelbar an
die Leitung 4, andererseits über den Druckkontrollkontakt 68 an die Leitung 3 angeschlossen.
Dieser Kontakt 68 ist so angeordnet, daß er sich' nur schließt, wenn auf die Elektroden
ein geeigneter Druck ausgeübt wird. Er kann nach Art bekannter, bei elektrischen
Schweißmaschinen allgemein gebräuchlicher Vorrichtungen ausgeführt sein.
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Die Relaiswicklumg 52 ist einerseits unmittelbar mit der Leitung 4,
andererseits über einen durch das Relais 49 gesteuerten Kontakt 69 und einen Kontakt
70 des Relais 9 an .die Leitung 3 angeschlossen.
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Eine über einen Widerstand 71. eine Schmelzmasse 72, einen Kontakt
73 des Relais 25 und einen Kontakt 74 gehende Leitung verbindet die beiden Klemmen
der Primärwicklung z9 des Schweißtransformators 2o, wenn die Relais 25 und 9 in
Ruhe sind.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Wenn der Schalter
6 eingeschaltet wird und die Kontakte 5, 7 und 8 geschlossen sind, werden
die
Wicklung des Relais 9 und die Wicklung des Relais 32 erregt.
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Der Transformator 13 wird über die sich schließenden Kontakte Io und
II ;gespeist. Die Sekundärwicklung t4 ,desselben speist den Gleichrichter 16, welcher
Gleichstrom über den Kontakt 24 des Relais 25 und :den geschlossenen Kontakt 17
des Relais 9 in -die Primärwicklung z9 des Schweißtransformators 2o schickt. Wenn
der Widerstand 30 durch den Kontakt 31 kurzgeschlossen ist, hat man an den Klemmzen
des Gleichrichters 29 eine erhöhte Spannung, um ein rasches Aufladen zu .erzielen.
Der Gleichrichter 29 speist Über die Kontakte 35 und 40 des Relais 9 den Widerstand
36, die Relaiswicklung 37 und das Amperemeter 41 die Kondensatorbatterie 39. Wenn
das die Batterie und die Schweißm:aschime enthaltende Gehäusegeschlossen ist, werden
die Kontakte 44. und 45 offengehalten. Ein Voltmeter 43 zeigt -die Spannung an den
Klemmen des sich aufladenden Kondensators 39 an. Das durch den Widerstand 66 geregelte
Relais 63 tritt in Tätigkeit, sobald die Spannung an den Klemmen des. Kondensators
ein gewisses Maßerreicht, und unterbricht den gewöhnlich geschlossenen, im Stromkreis
der Relaiswicklung 32 liegenden Kontakt 65. Dieses Relais 32, `welches mit dem Einschalten
der Maschine unter Strom gesetzt wurde, hatte den in die Speiseleitung des Gleichrichters
29 eingeschalteten Widerstand 3o kurzgeschlossen und den parallel zum Gleichrichter
geschalteten Widerstand 33 abgeschaltet. Nach dem Stromloswerden des Relais 32 geht
der Strom der Sekundärwicklung 15 über den Widerstand 30, so daß .die Spannung an
:den Klemmen des Gleichrichters entsprechend. vermindert wird.
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Diese Anordnung kommt insbesondere zum Aufladen von Kondensatoren
über -ein- oder dreiphasig gespeisten Trocken- oder thermoionischen Gleichrichter
in Anwendung. Bekanntlich isst die an der Gleichstromseite solcher Geräte :gelieferte
Spannung noch ziemlich wellenförmig. Wenn man einen Kondensator mit einem solchen
Gerät auflädt, so ist die erreichte Ladespannung nichtgleich dein in üblicher Weise
gemessenen Wert, sondern der Spitzenspannung der Wellung des Gleichstromes. Wenn
man diese Spannungsspitze vermeiden will, muß .man die durch den Gleichrichter gelieferte
Spannung verringern und infolgedessen .die Aufladung verlangsamen. Durch das Relais
63 und die beschriebene Einrichtung wird ermöglicht, die Aufladung rasch durchzuführen
und trotzdem eine Ladespannung des Kondensators zu erhalten, die von .der während
der Aufladung verwendeten Spannung unabhängig ist.
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Man kann einer solchen Schwierigkeit auch dadurch begegnen, daß man,
die Aufladung mit einem drehenden Generator vollzieht. Der Spannungsabfall, der
bei dem Generator bei fier Aufladung des Kondensators eintritt, verlangsamt .die
Geschwindigkeit der Aufladung. Man kann in diesem Fall das Relais 63 zum Steuern
eines Schalters benutzen, der in die Erregung des Generators einen Widerstand schaltet,
wenn eine geeignete Spannung :erreicht ist.
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Wenn das Relais, 32 abgefallen ist, kann der Kondensator als aufgeladen
betrachtet werden. Er bleibt weiter unter der gewünschten, durch den Widerstand
64 regelbaren Spannung, doch während einer sehr kurzen Zeit fließt noch mach dem
Ansprechen dieses Relais ein schwacher Ladestrom. Wenn .man die Entladung des Kondensators
durchführt, bevor dieser Ladestrom. unter einen gewissen Wert gesunken ist, besteht
die Gefahr von Unregelmäßigkeiten.
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Um !dies zu vermeiden, ist das Relais 37 vorgesehen, dessen Wicklung
mit dem Ladestromkreis des Kondensators in Reihe geschaltet ist. Dieses Relais 37
unterbricht einen Kontakt 55 so lange, bis der Ladestrom unter einen gewissen Wert
gesunken ist. Dieser Kontakt 55 verhindert also eine vorzeitige Entladung des Kondensators
und damit eine vorzeitige Einleitung des Schweißvorganges. Der Widerstand 36, welcher
ebenfalls in Reihe in den Speisestrom des Kondensators geschaltet ist, dient der
Regelung der durch dieser Aufladung gespeicherten Energie.
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Die Schweißeng erfolgt durch Betätigen des Pedals (oder Knopfes)
56. Es ist ersichtlich, daß es keinerlei Wirkung hat, wenn man auf das Pedal
tritt, solange das Relais 37 den Kontakt 55 offenhält oder das Relais 63 das Relais
3a nicht zum Abfallen gebracht hat. Wenn der Pedalkontakt 56 geschlossen ist und
die Relais 63 und 37 in Wirksamkeit getreten sind, wird der Stromkreis des Relais
25 durch den bei angehobenem E.lektrodenträger -geschlossenen Kontakt 53 und .die
Kontakte 54 und 55 geschlossen. Das Relais 25 schließt einen Kontakt 59, welcher
über den Kontakt 57 einen weiteren Speisestromkreis der Relaiswicklung 25 schließt.
Der Kontakt 57 befindet sich in geschlossenem Zustand, :da das durch den Widerstand
64 geregelte Relais 58 parallel zu den Klemmen des Kondensators liegt und anspricht,
sobald die Spannung eine gewisse Voltzahl beträgt. Da !das Relais 25 in seiner Lage
festgehalten wird, kann das Pedal freigegeben werden, ohne daß die Reihenfolge der
Vorzänhe verändert wird. Durch die Erregung des Relais 25 wird über den Kontakt
61 das Elektroventil 62 an
Spannung angeschlossen. Dieser Kontakt
61 ist auf einer bekannten handelsüblichen Einrichtung angebracht, welche bewirkt,
daß er sich schließt, sobald,das ihn steuernde Relais erregt ist, aber sich erst
eine kurze Zeit nach dem Stromloswerden des Relais öffnet, wobei diese Verzögerung
der Öffnung noch regelbar ist.
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Durch die Tätigkeit des Elektroventils 62 wird Druckluft auf die Oberseite
.des Kolbens geleitet und damit das Senken der oberen Elektrode bewirkt. Wenn Druck
auftritt, schließt sich der Kontakt 68; dieser wird in üblicher Weise durch bekannte,
.bei Widers.tandsschweißmaschinen allgemein gebräuchliche Druckkontrollvorrichtungen
gesteuert.
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Der Kontakt 68 bewirkt die Einschaltung des Relais 49, welches die
Kontakte 47 und 48 schließt und den Kontakt 67 öffnet. Letzterer öffnet die Speiseleitung
des Relais 9, welches seinerseits über die Kontakte Io und II die Stromzufuhr zum
Transformator 12, den Gegenstrom in der Primärwicklung des Schweißtransformators
über :den Kontakt 17 und die Aufladung des Kondensators über die Kontakte 35 und
40 unterbricht. Der Kontakt 70 wird geschlossen, welcher über den durch das Relais
49 geschlossenen Kontakt 69 die Wicklung des Relais 52 speist. Letzteres schließt
die Kontakte 5o und 51, welche über die Kontakte 47 und 48 die Entladung des Kondensators
über (die Primärwicklung i9 des Transformators 20 bewirken. Die Zahl der eingeschalteten
Wicklungen desselben ist durch den Stufenschalter 27 regelbar. Der Strom in .der
Primärwicklung i9 erzeugt in der Sekundärwicklung 21 einen starken Induktionsstrom,
welcher zwischen den Elektroden 22 und 23 die Schweißung bewirkt.
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Wenn der Kondensator entladen ist, fällt das Relais 58 ab. Es öffnet
.den Kontakt 57, der die Wicklung des Relais 25 speist, während der Kontakt 53 unterbrochen
ist, da die Schweißelektrode gesenkt wurde. Bei dem Abfallen des Relais 25 schließt
sich :der Kontakt 73, welcher über den geschlossenen Kontakt 7.4 einen Widerstand
71 und eine Schmelzmasse 72 den Kondensator und die Primärwicklung des Transformators
kurzschließen. Dieser Kurzschluß hat den Zweck, die Dauer der Dämpfung des Stromes
im Transformatorkreis zu verkürzen.
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Die Öffnung des Relais 25 bewirkt ferner eine Öffnung des Kontaktes
61, .doch, wie bereits erwähnt, mit Verzögerung, so daß diese Öffnung erst nach
einer Zeit erfolgt, die genügend lang ist, um eine vollkommene Dämpfung des Stromes
in dem Transformator und eine Abkühlung der Schweißstelle unter Druck zu ermöglichen.
Wenn der Kontakt 61 sich öffnet, so unterbricht er den Speisestrom des Elektroventils
62, und die Elektrode hebt sich, selbst wenn das Pedal 56 noch niedergedrückt
wird. Durch die Rückbewegung der Elektrode wird der Druckkontakt 68 unterbrochen
_, welcher seinerseits das Stromloswerden des Relais 49 und die Ausschaltung der
Kontakte 47, 48 und 69 bewirkt. Die Unterbrechung des Kontaktes 69 hat die
Ausschaltung des. Relais 5:2 und der Kontakte 5o und 51 zur Folge. Durch die Abschaltung
des Relais 4c) wird Kontakt 67 geschlossen, welcher die Wicklung des Relais 9 wieder
an Strom schließt und dadurch die ganze Einrichtung wieder in die Ausgangsstellung
überführt. Der Kontakt 53 schließt sich, wenn die Elektrode ihre obere Stellung
erreicht hat, oder, falls .der Kontakt mit einer bei manchen Schweißmaschinen üblichen
Verzögerungseinrichtung ausgestattet, eine bestimmte Zeit danach. Wenn der Pedalkontakt
56 .geschlossen und die Maschine auf fortlaufenden Betrieb geschaltet ist, beginnt
der geschilderte Vorgang von neuem, sobald die Aufladung des Kondensators .beendet
ist.
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Der Kontakt -6o ist durch einen Handgriff gesteuert. Wenn dieser Kontakt
geschlossen ist, wird das Elektroventil 62 gespeist, sobald man auf das Pedal
56 drückt. Der Schweißvorgang kann sich daher in der oben geschilderten Weise nur
fortsetzen, wenn der Druckkontakt geschlossen und die Steuerrelais ihre Tätigkeit
ausgeübt haben. Am Ende des Vorganges, wenn das Relais 25 abfällt und der Kontakt
61 geöffnet wird, bleibt das Elektroventil unter Strom, wenn :das Pedal niedergedrückt
bleibt; nur wenn durch Freigabe des Pedals der Kontakt 56 unterbrochen wird, .gelangt
die Maschine in Ruhestellung, in der sie für einen neuen Schweißvorgang bereit ist.
Es wird auf diese Weise absatzweiser Betrieb erreicht.