DE903849C - Umsteuerungseinrichtung fuer automatische Abbrennstumpf-schweissmaschinen - Google Patents

Description

• Umsteuerungseinrichtung für automatische Abbrennstumpfschweißmaschinen Abbrenlstumpfächweißmaschinen arbeiten bekanntlich so, daß zwei zusammenzuschweißende Werkstücke zunächst zur Vorwärmung durch dien elektrischen Strom einander mehrmals genähert und wieder voneinander entfernt und nach Erreichung dar Schweißtemperatur zusammengestaucht und dabeii miteinander verschweißt werden. Als Schweißzugabe dienen dabei abbrennende Teile der zu verschweißenden Stücke selbst. Das Vorwärmen und Schweißen findet bei derartigen, vielfach hydraulisch betätigten Maschinen in der Regel automatisch statt unter Verwendung einer elektrischen Schalteinrichtung, welche alsi -wesentlichen Bestand:-teil ein elektromagnetisches Relais enthält, durch welches zwei den Vor- und Rücklauf der Werkstücke einleitende Elektromagnete gesteuert werden. Gerade das Steuerrelais verursacht aber häufig Störungen an der Schweißmaschine und Fehlischweißungen durchHängenbleibendIerSchaltkontakte, durch Fehlschaltungen infolge von Erschütterungen u. a. m. Um diese Mängel zu vermeiden, ist gemäß der Erfindung in den Stromkreis der beiden Elektromagnete je eine Ventilröhre eingeschaltet, von denen die eine durch die Wirkung das Schweißstromes selbst und die andere durch die Wirkung eines in derjenigen der Steuiermagnetwicklungen fließendlen Stromes für dien Stromdurchgang gesperrt wird, welche bei unterbrochenem Schweißstrom eingeschaltet ist.
• Es ist auch schon eine Steuerungseinrtichtung für Schweißmaschinen bekanntgewordien, deren Schlitten durch einen Elektromotor über gittergesteuerte Gasentladuingsröhren umgesteuert wird. Da in diesem Fall aber die Röhren und die übrigen Teile der Schaltanordnung für den Arbeitsistrom des Elektromotors bemessen sein müssen, ist eine, derartige Umsteuerungseinrichtung ein volumiinöser und teurer Apparat, wähnend bei Schweißmaschinen mit hydraulischem Antrieb die Gas@entladungsröhren und die übrigen Schaltelemente der Steuerungseinrichtung nur für die durch die Steuermagnete fließenden Hilfsströme zu bemessen: sind. In der Abbildung ist ein Schaltbild einer Umsteu.erungseinrichtung gemäß der Erfindung dargestellt.
• In der Abbildung bedeutet i denn Arbeitszylinder einer Schweißmaschine mit einem durch Flüssigkeitsdruck verschiebbaren Koilbein! 2, welcher auf einen verschiebbaren Schlitten wirkt. Auf dien Schlitten ist das, eine der miteinander zu verschweißemöen Werkstücke festgespannt. Die zur Verschiebung des Kolbens :2 dienende Druckflüssigkeit wird dem Zylinder i über ein durch. zwei Magnete 3 und 4 zu betätigendes, Ums:teuerventil 5 zugeleitet. Die Druckflüssigkeit kann dabei dem Ventil 5 mit durch erin Reduziervemtil5o reduzierter oder mit volleer Druckhöhe zugeleitet weTd!en, je nach der Stallung eines. weiteren Steuerventils 51, welches durch einen Elektromagnet 52 betätigt wird. Der Magnet 52 wird durch einen Schalter 53 eingeschaltet, wenn der Schlitten der Schweißmaschine bei der Annäherung der beiden zu verschweißenden Werkstückteile einen vorher genau festgelegten Weg zurückgielegt hat. Die Magnete 3 und .4 sind über zwei Gasentladungsröhren 6 und 7 an ein Wechselstromnetz a, a mit einer Spannung von 2izo Volt angeschlossen. In den. Stromkreis der Magnetwicklung 3 ist außerdem ein mit Verzögerung arbeitender öldruckschalter S eingeschaltet. Der Heizstrom für die Kathoden der beiden Röhren 6 und 7 ist einem Wechselstromnetz b, b von ebenfalls 22o. Volt entnommen unter Zwischenschaltung eines; Transformators 8, durch welchen die Netzspannung auf die zulässige Heizspannung herabgesetzt wird. Von. der Magnetwicklung des Magnets 3 wird dia Gitterspannung für die Röhre 7 abgenommen. Zu diesem Zweck ist zu der Magnetwicklung 3 ein Transformator g parallel geschaltet, in dessen Sekundärstromkreis: das Gitter der Röhre 7 und Schaltelemente io, i i zur Glättung des Gitterstromes eingeschaltet sind. Die Gitterspannung für die Röhre 6 ist vom Schweißstrom selbst abhängig. Die Schweißelektroden 12 sind nämlich an die Sekundärwicklung 13 eines Schweißtransformators angeschlossen, in. dessen Primärsitromkrei,s; ein Stromwandler 14 eingeschaltet ist. Wenn ein Sehweißstrom fließet, so wird durch einen von dem Stromwandler 14 ausgehen: lern Strom, der durch die Primärwicklung eines Transformators 15 fließt, in der Sekundärwicklung dieses Transformators eine Spannung induziert, welche einen über das Gitter der Röhre 6 fließenden Strom zur Folge hat. Der Gitterstrom ist durch einen Gleichrichter 16 gleichgerichtet und durch eine aus Schaltelementen 17 und 18 bestehende Siebkette geglättet. Ein aus zwei Widerständen 19 und 2o bestehendes Potentiometer gestattet eine Feineinstellung der Gitterspannung der Röhre 6. Zu erwähnen ist noch ein Schalter 21, durch welchen die Magnetwicklung des Magnets 3 willkürlich ein-und ausgeschaltet werden kann.
• Die Wirkungsweise der Umsteuerungseinrichtung ist die folgende: Nach &.m Einspannen von zwei miteinander zu verschweißenden, Werkstücken wird die Schweißmaschine durch Einschalten der Wechselis-tromnetze a, a. und b; b in Betrieb, genommen-. Nach dem Heizen der° Kathoden, der beiden. Röhren 6 und 7 fließt bei offenem Schalter S zuerst ein Strom durch die Röhre 7 und durch die Wicklung des Magnets 4; dadurch wird der Kolben dies, Steuerventils 5 nach rechts bewegt, so d@aß die auf dem Ventil stehende Druckflüssigkeit durch das Ventil hindurch auf die rechte! Seite! Beis, Kolbens 2 im Zylinder i gelangen kann. Der Kolben 2 und ein mit ihm durch die Kolbenstan:gei verbuü, denen beweglicher Schlitten, der, Schweißmaschine mit einem dein beiden zu verschweißenden Werkstücke bewegt sich daher nach links, und zwar so lange, bis die Werkstücke aufeinanderstoßen. Da die beiden Werkstücke die Schweißelektroden 12 bilden, fließt nunn ein Strom im Sekundärstromkreis des Schweißtransformators., der über dien Stromwandler 14 und, den Transformator 15 eine Sperrung der Röhre 6 verursacht. Infolge der durch den Stromdurchgang durch die zu verschweißenden Werkstücke zunehmenden Erwärmung und des dadurch ansteigenden elektrischen Widerstands, sinkt der im Schweißstromkreis fließende Strom so weit ab, daß dlie vorn ihm abhängige Gitterspannung den Stromdurchgang durch. die Röhre 6 nicht meihr zu sperren vermag. Dabei kann die Dauer der Sperrung durch vorherige, Einsstellung der Gitterspannung vermittels des: Potentiometers ig, 2o beeinflußt werden. Ein Strom kann durch die, Röhre 6 andererseits nur unter der Voraus2etzung fließen., daß der Schalter S geschlossen: ist. Der Schalter S steht unter der Wirkung des rechts, vom Kolben 2 herrschenden Flüssigkeitsdruckes und schließt, sich, wenn der Flüssngkeitsdruck in diesem Zylinderteil ansteigt. Sobald der Schalter S geschlossen ist, fließt ein Strom durch die Röhre 6 und erregt den Magnet 3. Gleichzeitig erliischt die Röhre 7, da die Sperrspennung für diel Röhre 7 von der Magnetwickliuing 3 abgenommen- ist, und der Kolben des Steueervenüiils 5 wird nach links gezogen" so, daß die Druckflüssigkeit in den links vom Kolben 2 liegenden Teil des Zylinders i eingeleitet und der Schlitten der Schweißmaschine durch den Kolben nach rechts bewegt wird. Dadurch werden diel miteinander zu verschweißenden; Werkstücke wieider voneinander getrennt, und zwar auf einen solchen Abstand, bei welchem siech der Schalter S wieder öffnet. Diebs ist dann! dein Fall, wenn. der Flüssigkeitsdruck auf der rechten Seite des Arbeitskolbens 2 so abgenommen hat, daß der Schalter S durch ihn nicht mehr geschlossen gehalten wird. Der Schlitten dien Schweißmaschine ist dann bei!-spielsweise um 4 biis@ 5 mm zurückgelaufen. Durch das Ausschalten des Schalters S wird der Rücklauf des Schlittens gestoppt, dlie Magnetspule 3 wird stromlos und die Sperrspannung für diie Röhre! 7 sinkt auf Null, so dlaß die Röhre! 7 gezündet, die Magnetwicklung q. vom Strom d!u,rch@flosisen und der Steuerkolben des! Ventils 5 wieder nach rechts gezogen wird. Die Druckflüssigkeit wird hie-rauf wieder in; den rechts vom Kolben 2 liegeind'ien. Zylinderraum geleitet und der Kolben, 2 mit dem Schlitten der Schweißmaschine nach links, bewegt, bis sich die zu verschweißenden Werkstücke erneut berühren und ihre Vorwärmung dadurch fortgesetzt wird. Dieser Vorgang wiederholt sich beispielsweise vier- bis fünfmal, bis die beiden Werkstücke die Abbrenntemperatur erreicht haben. Das Abbrennen der Werkstücke dient dazu, verzunderte Teile und Schmellzperlen von der Schweißstelk wegzuschleudern. Es findet bei gleichförmiger Fortbewegung des, Schweißmascb.inenschlibtens nach links statt, und zwar so lange, bis von beiden Werkstücken zusammen, beisp-i!elsweise ro mm abgebrannt sind'. Dann wird durch die Bewegung des Kolbens 2 der Schalter 53 geschlossen, uni, diasi Ventil 51 so. eingestellt, daß der unreduzierte Flüssigkeitsdruck auf dien Arbeitskolben 2 wirken kann. Dieser Druck bewirkt eine ruckartige Fortbewegung dies Kolbens 2 und' des. Schlittenis der Schweißmaschine und damit ein; Zusammenstauchen der, miteinander zu verschweißenden Wer,]-:-stücket. Dabei bewegt sich der Schweißmaschin,enschlitten um weitere q. bis 5 mm nach links und schaltet sowohl dien Schweißstrom als auch den Steuerstrom der Schweißmaschine durch Betätigung eines Schalters ab. Dadurch werden! die Magnetei 3 und q. stromlos: und außerdem der Magnet 52 dies Ventils 5 i, so daß das Ventil 5 r in seine, Ausgangsstellung zurückgeht, in welcher die, Druckflüssigkeit wieder über das. Reduziierventil 5o geleite wird. Da die Schweißverbindung nunmehr hergelstellt ist, könnten die Werkstücke ausgespannt uni der Scbweißmaschinensch:loitten wieder, zurückgestellt, werden, und zwar entweder von, Hand oder durch Einschalten des Magnets 3 vermittels des Schalters 21, welcher dien Rücklauf des Schlittens durch die Druckfl.üseigkedt einleitet.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Umsteuerungseinrichtu.ng für dien Vor-und Rücklauf der Werkstücke an, autiomatiachen: Abbrennistumpfschweißma,schinen mit hydraulischem, durch Antrieb übergittergesteuerte Gasentladungsröhren gesteuertem Elektromagnet, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stromkreis von zwei' den Vor- und dien Rücklauf der Werkstücke einleitenden Steuermagneten je eine Ventilröhre eingeschaltet ist, von denen die eine durch diie Wirkung des Schweißstromes, selbst für denn; Stromd!urchgang gesperrt wird!, während die andere gesperrt wird durch die Wirkung eines. Stromes, der in derjenigen der Steu.ermagnetwicklungien fließt, welche bei unterbrachenem Schweißstrom eingeschaltet: ist.
2. 2. Umsteueru:ngseinrichturilg nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Schweißstromkreis abgenommene Gittervorspannung über einen: Transformator, einen Gleichrichter und, eine Sdebkette an; das Gitter der zu sperrenden Röhre, gelegt ist.
3. 3. Umsteuerungseinrichtu@ng nach Anspruch z und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Giitte@rvorsipannunig durch eine Potentiorneter fein. einstellbar ist. 4.. Umsteuerungseinrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, däß die von der einen der beiden Steuermagnetwicklungen abgenommene Gittervorspannung über einen Transformator und! eine! Siebkette an das Gitter deir zu sperrenden Röhre gelegt ist. Angezogene Druckschriften-Deutsche Patentschriften, Nr. 6q41 6q3, 683 0r9.