-
Schaltanordnung zum Punktschweißen Die Erfindung bezieht sich auf
eine Schaltanordnung zum Punktschweißen mit im Schweißstromkreis bzw. in einem diesen
beeinflussenden Kreis in Reihe geschalteten, den Stromkreis abwechselnd ein- und
ausschaltenden vollselbsttätig gesteuerten Schaltern. Für gewöhnlich erfolgt bei
den bekannten Schweißmaschinen das Ein- und Ausschalten des Schweißstromes zum Erzeugen
eines Schweißpunktes mit Hilfe eines vorzugsweise im Primärstromkreis des Schweißstromes
liegenden Schützes. Die Ausbildung der zur Zeit erhältlichen Schütze-setzt aber
der Schalthäufigkeit, d. h. der Anzahl der Schaltungen je Zeiteinheit nach obenhin
eine Grenze, so daß für bestimmte Fälle, bei denen eine dichte und schnelle Punktfolge
erwünscht ist, die mit einem solchen Schütz ausgerüsteten Schweißmaschinen unwirtschaftlich
arbeiten.
-
Aber nicht nur die Begrenzung der Schalthäufigkeit machen derartige
Maschinen für das Schnellpunktschweißen unanwendbar, sondern vielmehr noch die Tatsache,
daß beim Ein- und Ausschalten des Schweißstromes mittels eines Schaltelementes sich
an den Kontakten elektrische Verhältnisse ergeben, die im praktischen Betrieb nicht
mehr zu beherrschen sind.
-
Es ist bereits eine Schaltanordnung zum Punktschweißen bekanntgeworden,
bei der zwei in Reihe liegende Schalter verwendet werden, die aufeinanderfolgend
derart betätigt werden, daß eine sehr kurze Zeit des Stromflusses erreicht wird.
Um die Forderung, einen Schweißpunkt von verhältnismäßig sehr kurzer Zeitdauer herstellen
zu können, zu erfüllen, sind bei der bekannten Schaltanordnung zwei Kollektoren
vorgesehen, die mit Elektromagneten zusammenarbeiten und die Steuerung der in Reihe
liegenden Schalter übernehmen. Diese Schaltanordnung eignet sich nicht für das Schnellpunktschweißen.
-
Die Erfindung besteht nun darin, daß die an sich bekannten, in Reihe
liegenden Schalter durch drei oder mehrere in Reihe liegende
Schütze
gebildet "werden und jedem dieser Schütze ein Haupt- und ein Hilfsrelais ztlheordliet
sind, die die jeweilige Schaltbereitschaft der Schütze vorzugsweise in cyclischer
Folge bestimmen. Nach der Erfindung liegen die Erregerspulen der Schütze über Ruhekontakte
der zugeordneten Hauptrelais, die Erregerspulen der Hauptrelais über einen gemeinsamen,
einpoligen Schalter und die Erregerspulen der Hilfsrelais unmittelbar am Steuernetz
in Parallelschaltung. In vorteilhafter Weise erfolgt weiterhin das Schließen und
Öffnen des einpoligen Schalters in Abhängigkeit vomElektrodendruck derSch«-eifainaschine.
Die Hauptrelais und die-zugeordneten Hilfsrelais, die bei der erfindungsgemäßen
Schaltanordnung Verwendung finden, sind nun zweckmäßigerweise finit Arbeits-und
Ruhekontakten derart versehen, daß jedes Hauptrelais nur erregt wird, falls das
zugehörig e Hilfrelais bereits erregt und das der Folge entsprechend vorhergehende
Hauptrelais äbgefalleil ist, und daß gleichzeitig mit dem Erregen eines Hauptrelais
das nachfolgende Hilfsrelaianspricht. Die Haupt- und Hilfsrelais sind finit Selbsthaltung
versehen, wobei die Selbsthaltung der Hauptrelais vorteilhaft so ausgebildet ist,
daß diese unabhängig von den Hilfsrelais wird.
-
Zwischen den einzelnen. Hilfsrelais ist erfindungsgemäß eine Verriegelung
vorgesehen, so daß das vorhergehende Hilfsrelais erst wieder nach dem Abfallen des
nachfolgenden Hilfsrelais erregt «-erden kann.
-
- Zur erstmaligen Inbetriebsetzung der gesamten Schaltanordnung dienen
an den Hilfsrelais angeordnete Ruhekontakte, die mit einem Ruhekontakt des einen
Hauptrelais der cyclischen Folge in Reihe geschaltet sind.
-
Eine weitere Vervollkommnung der Schaltanordnung kann dadurch erreicht
werden. daß das Öffnen des Schweißstromkreises unabhängig von der Betätigung des
gegebenenfalls vom Elekirodendruck gesteuerten Schalters durch ein "Zeitrelais usw.
bewirkt wird. Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind im folgenden
beschrieben.
-
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise veranschaulicht.
Die Schweißsiromduelle ist bei i9 und 2o ingeschlossen und speist den Schweißtransformator
T. Der Primärstromkreis des Schiveißtransiormators ist eingeschaltet, falls ,die
Schütze, deren Erregerspulen mit S1. S2 und S.; b.eeichret sind, geschlossen sind.
In dem AusführungsLeispiel sind nur drei in Reihe geschaltete Schütze dargestellt,
natürlich können gemäß der Erfindung eine beliebige Anzahl solcher Schütze verwendet
werden, je nach der Forderung der Herabsetzung vier Schaltli'ritifi-hz2it der einzelnen
Schaltelemente. Zu dem Schütz S, ist ein Hauptrelais Hl und ein Hilfsrelais t1'1
zugeordnet. In gleicher Weise gehört zu dein Schütz_ S2 das Hauptrelais H.., und
das Hilfsrelais 112, zu dem Schütz .S3 das Hauptrelais H3 und das Hilfsrelais 1",;.
Das Relais Hl ist mit den Arbeitskontakten i und 2 und mit den Ruhekontakteil 3
und 3", das Relais H. mit den Arbeitskontakten d. und 5 und mit den Ruhekontakten
6 und 6" und das Relais H;3 mit den Arbeitskontakten 7 und S und den Ruhekontakten
9 und 9" ausgerüstet. Das Hilfsrelais 1'1 hat Arbeitskontakte 16 und 17 und
Ruhekontakte 18 und 1S". In entsprechender Weise sind die Arbeitskontakte des Hilfsrelais
1'2 mit io und i1, die des Relais N; mit 13 und i-. bezeichnet, während die
Kontakte 12 und 12" Ruhekontakte des Relais 1"2 und die Kontakte 15 und i
5" Ruhekontakte des Relais 1r3 darstellen.
-
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltanordnung ist folgende:
Wird die Steuerspannung, die irgendeinem beliebigen Netz entnommen werden kann,
bei 21 und 22 angelegt, so wird zunächst das Hauptrelais Hl erregt. Der Strom fließt
von 21 über die Erregerspule von IIl über die Ruhekontakte i2", i5", i8" über den
Ruhekontakt 9, über den im Ruhezustand geschlossenen Schalter DS nach 22. Durch
das Erregen von Hl werden die Kontakte i und 2 geschlossen, dagegen die Kontakte
3 und 3" geöffnet. Durch das Schließen des Kontaktes i erhält das Relais Hl unabhängig
von dem Relais 1"1 über 2i, i, 9. DS Selbsthaltung. Das Schliefen des Kontaktes
2 bewirkt ein Erregen des Hilfsrelais Are über 21, Erregerspule voll 1'2, Kontakte
2, Kontakte 15. Durch das Öffnen des Kontaktes 3 des Hauptrelais HI wird
verhindert, daß das Relais H2 und soinit auch das Relais 1-I3 erregt werden. Das
Öffnen des Kontaktes 3" veranlaßt die Eiltregung des Schützes Si, wodurch der Schweißstromkreis
trotz des geschlossenen Zustandes von S';,> und S3 geöffnet ist. Wie bereits ausgeführt,
wurde durch das Schließen von Kontakt 2 das Hilfsrelais 1r2 erregt. Beim Allsprechen
des Hilfsrelais 112 werden die Kontakte io und i i geschlossen, die Kontakte 12
und 12" geöffnet. Das Schließen des Kontaktes io dient als Vorbereitung für das
zum Hilfsrelais 1'2 gehörende Hauptrelais H2. Nach dem Abfallen des augenblicklich
noch erregten Hauptrelais Hl wird H2 bei Betätigung des Schalters DS erregt. Der
Kontakt i i des Hilfsrelais 1112 gibt diesem Relais über Kontakt 15 Selbsthaltung.
Eine Sperrung des vorhergehenden Hilfsrelais 1`1 ist durch das Öffnen des Kontaktes
12 des Hilfsrelais \"_ eingetreten. Der Kontakt i2", der nunmehr geöffnet ist, liebt
lediglich die Eingangsschaltung
auf, die dazu diente, ausgehend
vom spannungslosen Zustand das Hauptrelais Hl erstmalig - einzuschalten.
-
Die Schaltung ist nunmehr so weit vorbereitet, daß mit dem Herstellen
des ersten Schweißpunktes begonnen werden kann. Zu diesem Zweck wird der von Hand
oder auch in Abhängigkeit vom Elektrodendruck betätigte Schalter DS geöffnet. Die
Folge davon ist, daß das Hauptrelais Hl entregt wird. Durch das Entregen werden
aber die Kontakte i und 2 geöffnet, die Kontakte 3 und 3a geschlossen. Durch das
Schließen von 3a
wird S1 erregt und somit der Schweißstromkreis für den ersten
Schweißpunkt geschlossen. Das Öffnen des Kontaktes i hebt die Selbsthaltung des
Hauptrelais Hl wieder auf. Das Öffnen des Kontaktes ? bewirkt, daß das Hilfsrelais
N2 vorläufig noch erregt bleibt, jedoch nach dem Abfallen erst wieder erregt werden
kann, falls das vorhergehende Hauptrelais Hl von neuem erregt worden ist. Die Sperrung
des Hauptrelais H2 durch das. Hauptrelais Hl wird durch das Schließen des Kontaktes
3 aufgehoben, d. h. das Relais H. wird einschaltbereit gemacht. Zur Beendigung des
Schweißpunktes wird nunmehr der Schalter DS wieder geschlossen und gleichzeitig
damit das nächstfolgende Hauptrelais, d. h. das Relais H2 erregt. Die Erregung erfolgt
von 21 über die Erregerspüle von H2, über den Kontakt 1o des Relals N2, über den
Kontakt 3 des Relais Hl, über den Schalter DS nach 22.
-
Durch das -Erregen des Hauptrelais H2 werden die Kontakte 4 und 5
geschlossen, die Kontakte 6 und 6" geöffnet. Der geschlossene Kontakt 4 erzeugt
für Relais H2 unabhängig von Relais N2 über 4, 3, Schalter DS Selbsthaltung. Durch
das Schließen von Kontälst 5 ist das zum nächstfolgenden Hauptrelais gehörige Hilfsrelais
N3 über Kontakt 5, 18 und -22 erregt. Der geöffnete Kontakt 6 des Relais H2 erzeugt
eine Sperrung für das Hauptrelais H3 und damit auch für das Hauptrelais Hl. Der
Kontakt da ist :infolge Erregung von H2 geöffnet, und infolgedessen fällt das Schütz
S2 heraus und öffnet den Schweißstromkreis. Der erste Schweißpunkt ist hergestellt:
Durch Erregen des Hilfsrelais 1V3 werden die Kontakte 13 und 14 geschlossen, die
Kontakte 15 und 15a geöffnet. Das Schließen von 13 bewirkt eine Vorbereitung für
das nächstfolgende Hauptrelais Ha. Nach dem Abfallen des Hauptrelais H@ wird nämlich
Ha über 13, 6, Schalter DS erregt. Durch den geschlossenen Kontakt 14 erhält das
Hilfsrelais NI, über die Kontakte 14 und 18 Selbsthaltung. Der geöffnete Kontakt
15" unterbricht in gleicher Weise wie zuvor der Kontakt 12" von Relais N2 die Eingangsschaltung
zum erstmaligen Erregen von Hl. Der geöffnete Kontakt 15 bewirkt nunmehr, daß das
vorherjehende Hilfsrelais IV. abfällt.
-
Durch das Abfallen des Relais N. werden die Kontakte 1o und 1i geöffnet,
die Kontakte 12 und 12a geschlossen. Durch das Öffnen des Kontaktes 1o erfolgt eine
Sperrung des Hauptrelais H2 nach dem Abfallen. Vorerst hält sich Relais H. aber
noch über die Kontakte 4, 3 und Schalter DS'. Durch das Öffnen des Kontaktes i i
wird die Selbsthaltung des Relais N. aufgehoben. Der geschlossene Kontakt i-2 bereitet
das demnächst ansprechende Hilfsrelais NI vor. Der Kontakt 12, ist beim Abfallen
von N3 zwar geschlossen, jedoch ist infolge Erregung von tlr, der Reihenkontakt
15, geöffnet, so daß die Eingangsschaltung zum erstmaligen Erregen von Hl während
des ganzen Betriebes außer Wirkung bleibt.
-
Soll nun ein zweiter Schweißpunkt hergestellt werden, muß der Schalter
DS von neuem geöffnet werden. Mit dem Öffnen des Schalters erfolgt das Entregen
des Hauptrelais H.. Die Kontakte d. und 5 -werden geschlossen, die Kontakte 6 und
6" geöffnet. Über Kontakte 6" -wird das Schütz S2 erregt und schließt den Schweißstromkreis.
Am Ende des Schweißpunktes wird der Schalter DS -wieder geschlossen. Dadurch wird
nunmehr das Hauptrelais H, über die Kontakte 13, 6 und den Schalter DS erregt. Somit
sind sogleich die Kontakte 7 und 8 geschlossen, die Kontakte 9 und 9a geöffnet.
Durch den offenen -Kontakt 9, wird das Schütz S3 entregt. Der geschlossene
Kontakt 7 bewirkt unabhängig von Relais NTg für Relais H3 über die Kontakte 7, 6
und Schalter DS Selbsthaltung. Der geöffnete Kontakt 9 verarllaßt, daß Relais Hl
und demzufolge auch H2 nicht erregt werden. Durch das Schließen des Kontaktes 8
wird nunmehr das Hilfsrelais N1 über die Kontakte 8 und 12 erregt. Die Kontakte
1o und i i des Relais N2 schließen sich, die Kontakte 18 und 18" öffnen sich. Durch
den Kontakt 16 wird nunmehr das Hauptrelais Hl als nächstfolgendes der cy clischeiz
Reihenfolge vorbereitet. Das Relais Hl wird nämlich nach dem Abfallen des Hauptrelais
H3 über die Kontakte 16, 9 und Schalter DS erregt. Über den geschlossenen Kontakt
17 und 12 erhält das Hilfsrelais N 1 Selbsthaltung. Durch das Öffnen des Kontaktes
18, wird die bereits erwähnte Eingangsschaltung von neuem aufgehoben. Da auch der
Kontakt 18 geöffnet ist, fällt das Hilfsrelais N3 ab. Die Kontakte 13, 14 werden
geöffnet, die Kontakte 15 und 15, geschlossen. Durch den offenen Kontakt 13 erfolgt
eine Sperrung des augenblicklich erregten Hauptrelais Ha, das sich noch über die
Kontakte 7 und 6 und den Schalter DS vorerst hält.- Der geöffnete Kontakt 14 hebt
die
Selbsthaltung des Hilfsrelais N3 auf. Der geschlossene Kontakt 15 bereitet
das nächstfolgende Hilfsrelais, d. h' das Relais N2 vor.
-
Zum Herstellen eines dritten Schweißpunktes muß wiederum der Schalter
DS geöffnet werden. Dadurch verliert das Hauptrelais H3 die Erregung, und es öffnen
sich die Kontakte 7 und 8, während die Kontakte 9 und 9,
geschlossen werden.
Durch das Schließen von 9" wird das Schütz S3 erregt und somit der Schweißstromkreis
wiederum geschlossen. Durch das Öffnen von Kontakt 7 wird die Selbsthaltung des
Hauptrelais H2 aufgehoben, während durch das öffnen des Kontaktes 8 eine Sperrung
des Hilfsrelais Ni eintritt. Vorläufig bleibt jedoch das Hilfsrelais N1 noch erregt,
kann dann aber erst wieder erregt werden, falls das Hauptrelais H2 von neuem erregt
worden ist. Der geschlossene Kontakt 9 stellt eine Vorbereitung zum Erregen für
das Hauptrelais Hl dar. Zum Beenden des dritten Schweißpunktes wird der Schalter
DS geschlossen. Demzufolge erhält das Hauptrelais Hi seine Erregung über die Kontakte
16, 9 und Schalter DS. Durch das Erregen des Relais H1 werden die Kontakte i und
2 geschlossen und die Kontakte 3 und 3a geöffnet.
-
Nunmehr wiederholt sich der gesamte geschilderte Vorgang in der Weise,
daß das Schütz S1 entregt und demzufolge der Schweißstromkreis unterbrochen wird.
Für die Herstellung weiterer Schweißpunkte wirdalsdann das Schütz S1 erregf, dann
das Schütz S2 entregt, dann wieder das Schütz S2 erregt und dann das Schütz S3 entregt
usw.