DE963363C - Circuit arrangement and method for stud arc welding machines using magnetic coils - Google Patents

Circuit arrangement and method for stud arc welding machines using magnetic coils

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DE963363C
DE963363C DEC11046A DEC0011046A DE963363C DE 963363 C DE963363 C DE 963363C DE C11046 A DEC11046 A DE C11046A DE C0011046 A DEC0011046 A DE C0011046A DE 963363 C DE963363 C DE 963363C
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Germany
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arc
welding
bolt
stud
welding current
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Expired
Application number
DEC11046A
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German (de)
Inventor
Lorenz John Mowry
Roger William Sholle
Thomas Eugene Shoup
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Crompton Parkinson Ltd
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Crompton Parkinson Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/20Stud welding
    • B23K9/205Means for determining, controlling or regulating the arc interval

Description

Schaltungsanordnung und Verfahren für Bolzen-Lichtbogenschweißgeräte unter Verwendung von Magnetspulen Die Erfindung bezieht sich auf die Bolzen-Lichtbogenschweißung, d. h. das Verfahren zum Anschweißen eines Metallbolzens an eine Metallplatte oder einen anderen Bauteil, und zwar dadurch, daß ein Lichtbogen zwischen dem Ende des Bolzens und der Platte zur Zündung gebracht wird, wobei man den- Lichtbogen brennen läßt, bis das Ende des Zapfens und die entsprechende Fläche der Platte einen Schmelzzustand erreicht haben, um dann den Zapfen fest anzudrücken und dadurch die Schwei-Bung fertigzustellen. Üblicherweise wird der Schweißvorgang durch Schließen des Schweißstromkreises eingeleitet, wobei der Bolzen an der Platte anliegt, woraufhin dann der Bolzen von der Platte vermittels eines Magneten zurückgezogen wird, um den Lichtbogen zu zünden. Nach einer vorherbestimmten Zeitdauer wird der Magnet abgeschaltet, und. der Bolzen wird an die Platte vermittels einer Feder angedrückt. Bei einem der beiden,Hauptsteuerungssysteme dieser grundsätzlichen Arbeitsweise ist der Magnet in Reihe mit dem Lichtbogen geschaltet, wobei er den vollen Schweiß- Strom während der gesamten Dauer des Schweißvorganges aufnimmt. Dadurch wird eine starke bzw. schwere Wicklung für den Magneten benötigt, und außerdem bedingt diese Schaltungsanordnung, daß der Lichtbogen gelöscht wird, bevor der Bolzen nach der Platte zurückkehren kann. Bei dem anderen der beiden Hauptsysteme wird der Magnet gesondert bzw. unabhängig für sich erregt und kann daher abgeschaltet werden, ohne daß das Fließen des Schweißstromes beeinträchtigt wird.Circuit arrangement and method for stud arc welding equipment using magnetic coils The invention relates to stud arc welding, d. H. the method of welding a metal stud to a metal plate or another component, in that an arc between the end of the The bolt and the plate are ignited and the arc is burned leaves until the end of the pin and the corresponding face of the plate melt have reached, in order to then press the pin firmly and thereby the weld to finish. Usually the welding process is started by closing the welding circuit initiated, with the bolt resting on the plate, whereupon the bolt of the plate is withdrawn by a magnet to ignite the arc. After a predetermined period of time, the magnet is switched off, and. the bolt is pressed against the plate by means of a spring. In one of the two main control systems In this basic mode of operation, the magnet is connected in series with the arc, where he sweat Electricity for the entire duration of the The welding process. This creates a strong or heavy winding for the Requires magnets, and this circuit arrangement also requires that the arc cleared before the bolt can return to the plate. With the other of the two main systems, the magnet is excited separately or independently and can therefore be switched off without adversely affecting the flow of the welding current will.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Vorteile dieser beiden Hauptsysteme miteinander zu verbinden und ein tragbares Bolzenschweißwerkzeug zu schaffen, welches nur von einer einzigen Leistungsquelle gespeist wird und welches dafür geeignet ist, Bolzen innerhalb eines weiten Größenbereiches zu schweißen.The purpose of the present invention is to take advantage of this to connect both main systems together and a portable stud welding tool to create which is fed by a single power source and which is suitable for welding studs within a wide range of sizes.

Die Erfindung betrifft demnach eine Schaltungsanordnung für elektrische Lichtbogen-Bolzenschweißgeräte, bei denen eine Magnetspule das Zurückziehen des Bolzens entgegen der Wirkung einer Feder bewirkt, und die Erfindung besteht darin, daß die Magnetspule in Reihe mit dem Schweißstromkreis liegt und daher beim Schließen des Stromkreises zunächst erregt wird und den Bolzen unter Zündung des Lichtbogens bei verminderter Schweißstromstärke zurückzieht, und daß ein Kontaktgeber vorgesehen ist, welcher sodann die Magnetspule kurzschließt, so daß nunmehr der volle Schweißstrom im Lichtbogen zur Wirkung gebracht wird.The invention accordingly relates to a circuit arrangement for electrical Arc stud welding equipment in which a magnetic coil is used to retract the Bolt caused against the action of a spring, and the invention consists in that the solenoid is in series with the welding circuit and therefore when closing of the circuit is first excited and the bolt igniting the arc withdraws at reduced welding current strength, and that a contactor is provided is, which then short-circuits the magnet coil, so that now the full welding current is brought into effect in the arc.

Bei' dieser Anordnung wird dadurch, daß dereinen relativ hohen Widerstand aufweisende Magnet anfänglich in Reihe mit dem Lichtbogen geschaltet ist, der Stromfluß begrenzt, so, daß der Lichtbogen, wenn er zuerst gezündet hat, nur einen Steuerlichtbogen abgibt, und sobald die Magnetspule dann kurzgeschlossen ist, steigt der Strom, welcher im Lichtbogen fließt, auf den vollen Schweißwert an.With this arrangement, there is a relatively high resistance having magnet is initially connected in series with the arc, the current flow limited so that when the arc is first ignited, it is only a control arc outputs, and as soon as the solenoid is then short-circuited, the current increases, which flows in the arc to the full welding value.

Vorzugsweise wird in bekannter Weise eine zweite Magnetspule, welche zweckmäßig eine Verlängerung oder einen Ansatz der ersten Spule bildet, parallel zum Lichtbogen-derart geschaltet, daß sie erregt wird, um den Bolzen in der angehobenen Stellung zu halten, sobald der Lichtbogen gezündet ist. Wenn somit der Schweißstromkreis zuerst geschlossen wird, dann dient die erste Spule dazu, den Bolzen zurückzuziehen, und wenn diese Spule kurzgeschlossen ist, dann wird der Bolzen in dieser Stellung von der zweiten Spule gehalten.A second magnetic coil is preferably used in a known manner, which expediently forms an extension or an extension of the first coil, parallel to the arc-switched in such a way that it is energized to raise the bolt in the Hold position as soon as the arc is struck. If thus the welding circuit is closed first, then the first coil is used to retract the bolt, and if this coil is short-circuited then the bolt will be in that position held by the second spool.

Um die Zeitdauer des Lichtbogens einzustellen oder zu begrenzen, kann in bekannter Weise ein Zeitrelais vorgesehen werden, welches erregt wird, wenn der Schweißstrom' zuerst geschlossen wird und sich nach einer vorherbestimmten Zeitdauer dann öffnet, um das Relais zur Steuerung der zweiten Magnetspule und den Kontaktgeber abzuschalten, welcher den ersten Magneten kurzschließt, um dadurch den vollen Schweißstrom einzuschalten. Wenn sowohl das Relais als auch der Kontaktgeber übereinstimmende Zeitkonstanten haben, dann öffnen sie gleichzeitig; der Schweißstrom wird also zur selben Zeit abgeschaltet, wie der zweite Magnet, woraufhin der Bolzen beginnt, sich auf das Schmelzbad zu bewegen unter der Wirkung der Feder. Wenn jedoch der Kontaktgeber langsamer als das Relais anspricht, dann wird der Schweißstromkreis erst einige Zeit nach Beginn der Rückkehrbewegung des Bolzens geöffnet. Wenn es erwünscht ist, kann die Unterbrechung des Schweißstromkreises erst nach dem Einstoßen des Bolzens in das Schmelzbad erfolgen.To set or limit the duration of the arc, you can in a known manner a timing relay can be provided, which is energized when the Welding current 'is closed first and after a predetermined period of time then opens to the relay to control the second solenoid and the contactor switch off, which short-circuits the first magnet, thereby generating the full welding current to turn on. If both the relay and the contactor match Have time constants then they open at the same time; the welding current thus becomes switched off at the same time as the second magnet, whereupon the bolt begins to move to move on the weld pool under the action of the spring. However, if the contactor slower than the relay responds, then the welding circuit is only a few Time after the bolt begins to move back. If it is desired the interruption of the welding circuit can only occur after the stud has been pushed in into the weld pool.

Die Erfindung soll nunmehr an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung ausführlicher beschrieben werden, und zwar zeigt Fig. i teilweise im Schnitt eine Ansicht eines Bolzenschweißhandgerätes und der zugehörigen Steuerungsschaltungsanordnung, während Fig.2 bis 5 verschiedene Ausführungsformen der Steuerungsschaltungsanordnung wiedergeben. Das in Fig. i gezeigte Bolzenschweißgerät ist mechanisch ähnlich demjenigen ausgebildet, welches in der USA.-Patentschrift 2 413 189 beschrieben ist. Der Hauptunterschied gegenüber dieser bekannten Ausführungsform des Werkzeuges liegt in der Anordnung des Anhebemagneten. Bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Werkzeug weist der Magnet io einen festen Anker ii und einen beweglichen Anker z2 auf, die mittels einer Feder 13 auseinandergedrückt werden. Der bewegliche Anker 12 .ist mechanisch mit dem Spannfutter 2i für den Bolzen S verbunden, so daß dann, wenn der Magnet io erregt wird, der Bolzen vom Werkstück W zurückgezogen wird, welches in der Form einer Metallplatte dargestellt ist, gegen welche das Werkzeug vermittels eines Armbauteils L abgestützt ist. Die Magnetspule io wird erregt oder gespeist vom Steuerkasten B her, und zwar über Endleiter 1q. und 15 und einen Mittelleiter 16. Die Endleiter 1q. und 15 sind mit dem Steuerkasten über ein Kabel 17 verbunden, welches im Handgriff des Werkzeuges in einer solchen Weise angeordnet ist, daß die Endleiter 1q. und 15 durch den Handgriff hindurch nach der Magnetspule io führen. Das Steuerkabel 17 führt noch weitere Leiter oder Adern, welche mit dem Druckknopf PB verbunden sind, der zum Zwecke einer Handeinschaltung des Schweißkreislaufes am Handgriff angeordnet ist.The invention will now be described in more detail with reference to the drawing reproducing it by way of example, namely FIG. 1 shows, partially in section, a view of a hand-held stud welding device and the associated control circuit arrangement, while FIGS. 2 to 5 show various embodiments of the control circuit arrangement. The stud welding device shown in FIG. 1 is mechanically similar to that described in US Pat. No. 2,413,189. The main difference compared to this known embodiment of the tool lies in the arrangement of the lifting magnet. In the tool proposed according to the invention, the magnet io has a fixed armature ii and a movable armature z2, which are pushed apart by means of a spring 13. The movable armature 12 is mechanically connected to the chuck 2i for the bolt S so that when the magnet io is excited, the bolt is withdrawn from the workpiece W, which is shown in the form of a metal plate against which the tool is acting an arm component L is supported. The solenoid coil io is excited or fed from the control box B via end conductor 1q. and 15 and a center conductor 16. The end conductors 1q. and 15 are connected to the control box by a cable 17 which is arranged in the handle of the tool in such a way that the end conductors 1q. and lead 15 through the handle to the solenoid coil io. The control cable 17 also carries further conductors or wires which are connected to the push button PB which is arranged on the handle for the purpose of manual activation of the welding circuit.

Die Magnetspule selbst ist aus dünnem Draht gewickelt, welcher nicht in der Lage ist, den Hauptschweißstrom zu übertragen, und ein Schweißstromkabel 2o führt unmittelbar nach dem Spannfutter 2z für den Bolzen S, und zwar durch den Handgriff des Werkzeuges hindurch zum Zwecke einer unmittelbaren Verbindung mit dem Steuerkasten B. Das Teilstück der Spule io zwischen den Leitern 1q. und 16 ist das Anhebeteilstück des Magneten (»erste Magnetspule«), welches in den nachfolgenden Schaltungsschaubildern mit ioa bezeichnet ist, und das Teilstück der Spule zwischen den Leitern 16. und 15- ist das Halteteilstück der Spule (»zweite Magnetspule«), welches mit iob bezeichnet ist. In der Regel muß das Anhebeteilstück der Spule einen etwas stärkeren Strom führen und ist daher aus etwas stärkerem Draht gewickelt. Die Steuerschaltungsanordnung, die innerhalb des Steuerkastens B von Fig. i gezeigt ist, ist identisch mit dem Schaltungsschaubild gemäß Fig. 2 und kann am besten mit Bezugnahme auf diese Figur beschrieben werden. Der Strom für den Schweißarbeitsgang wird von einer Stromquelle P abgenommen, welche ein Motorgeneratorsatz, ein Gleichrichtersatz oder eine andere Bauart einer Gleichstromschweißquelle sein kann. Die beiden Hauptzuführungsleitungen von dieser Leistungsquelle sind mit 31 und 32 bezeichnet, und diese versorgen sowohl das Werkzeug selbst als auch die Steuerschaltungsanordnung. Bei der Einleitung des Schweißarbeitskreislaufes wird der Druckknopf PB gedrückt, um ein Zeitrelais TR und außerdem über die normalerweise geschlossenen Kontakte des Zeitrelais ein Steuerrelais CR zu erregen. Dieses Relais hat drei Kontaktsätze CRi, CR2 und CR3. Durch das Schließen des Kontaktes CRl wird ein Stromkreis vom Leiter 31 über den Leiter 14 nach der Magnetspule ioa hin und von dort über den Leiter 16, das Spannfutter 2i, den Bolzen S und das Werkstück W nach dem Leiter 32 hin geschlossen. Die Erregung oder Einschaltung der Spule ioa dient dazu, den Bolzen gegen die Wirkung der Feder 13 anzuheben, und ein Niederstromlichtbogen oder Steuerlichtbogen wird gezündet, da die Spule ioa in Reihe mit dem Lichtbogen geschaltet ist. Sobald die Lichtbogenspannung hergestellt ist, wird die Spule iob erregt, welche die Spule ioa dabei ablöst, den Bolzen in seiner Aufwärtsstellung zu halten.The solenoid itself is wound from thin wire, which is not able to transmit the main welding current, and a welding current cable 2o leads immediately after the chuck 2z for the stud S, through the handle of the tool for the purpose of a direct connection the control box B. The section of the coil io between the conductors 1q. and 16 is the lifting section of the magnet ("first magnet coil"), which is designated ioa in the following circuit diagrams, and the section of the coil between conductors 16. and 15- is the holding section of the coil ("second magnet coil"), which is denoted by iob. As a rule, the coil lifting section must carry a somewhat stronger current and is therefore wound from somewhat thicker wire. The control circuitry shown within control box B of Fig. I is identical to the circuit diagram of Fig. 2 and can best be described with reference to that figure. The power for the welding operation is taken from a power source P, which can be a motor generator set, a rectifier set or some other type of direct current welding source. The two main leads from this power source are designated 31 and 32 and these feed both the tool itself and the control circuitry. When the welding work cycle is initiated, the push button PB is pressed to energize a timing relay TR and also a control relay CR via the normally closed contacts of the timing relay. This relay has three sets of contacts CRi, CR2 and CR3. Closing the contact CRl closes a circuit from the conductor 31 via the conductor 14 to the magnet coil ioa and from there via the conductor 16, the chuck 2i, the bolt S and the workpiece W to the conductor 32. The excitation or activation of the coil ioa serves to raise the bolt against the action of the spring 13, and a low-current arc or control arc is struck since the coil ioa is connected in series with the arc. Once the arc voltage is established, the coil iob is energized which dislodges the coil in the process of holding the bolt in its upward position.

Beim Schließen der Kontakte CR2 wird der Druckknopf PB kurzgeschlossen, so daß das Zeitrelais und das Steuerrelais auch dann eingeschaltet bleiben, wenn der Druckknopf freigegeben wird. Schließlich wird durch das Schließen der Kontakte CR3 ein Hauptkontaktgeber C eingeschaltet, dessen Kontakte schließen und die Magnetspule ioa kurzschließen. Sobald dies erfolgt, wird der Widerstand der Spule io" aus dem Stromkreis herausgenommen, so daß der volle Schweißstrom fließen kann.When the contacts CR2 close, the push button PB is short-circuited, so that the timing relay and the control relay remain switched on even if the push button is released. Finally, by closing the contacts CR3 a main contactor C switched on, its contacts close and the solenoid short circuit ioa. Once this is done the resistance of the coil will be io "from the Circuit removed so that the full welding current can flow.

Der Lichtbogen bleibt mit voller Schweißstromstärke über die notwendige Zeit hinweg erhalten, um das Ende des Bolzens und die entsprechende Fläche des Werkstückes in den Schmelzzustand zu bringen, und daraufhin öffnen sich zu einem Zeitpunkt, welcher durch die Einstellung des Zeitrelais TR bestimmt ist, die normalerweise geschlossenen Kontakte dieses Relais und schalten das Steuerrelais CR ab. Dieses öffnet seinerseits den Stromkreis des Kontaktgebers C über seine Kontakte CR3, und diese unterbrechen gleichzeitig den Schweißstrom und den Einschaltzustand der Haltespule 10b, so daß die Feder 13 beginnt, den Zapfen nach dem Werkstück zurückzubewegen. Alle Bauteile oder Elemente der Schaltungsanordnung sind nunmehr wieder in ihrer Ausgangsstellung und damit für das Schweißen des nächsten Bolzens bereit.With full welding amperage, the arc remains above what is necessary Time to get to the end of the stud and the corresponding face of the workpiece melt, and then open at a time which is determined by the setting of the timer relay TR, which is normally closed contacts of this relay and switch off the control relay CR. This in turn opens the circuit of contactor C via its contacts CR3, and these interrupt the welding current and the switch-on state of the holding coil at the same time 10b so that the spring 13 begins to move the pin back towards the workpiece. All components or elements of the circuit arrangement are now back in their Starting position and thus ready for welding the next stud.

Die Schaltungsanordnung gemäß Fig.3 ist im wesentlichen die gleiche wie gemäß Fig: 2, jedoch mit der Ausnahme; daß die Spule 10h" statt Unmittelbar mit der Leitung 32 über den Leiter 15 verbunden zu sein, über ein Zusatzkontaktpaar CR4 am 'Steuerrelais CR verbunden ist. Durch die Betätigung des Druckknopfes PB wird der Lichtbogen eingeleitet und der Bolzen in der gleichen Weise, wie im vorstehenden beschrieben, angehoben. Am Ende des Schweißarbeitskreislaufes, wenn das Zeitrelais TR seine normalerweise geschlossenen Kontakte öffnet, wird jedoch der Stromkreis nach der Spule iob über die Kontakte CR4 unabhängig von der Öffnung des Hauptkontaktgebers C geöffnet. Wenn das Steuerrelais und der Hauptkontaktgeber gleichzeitig öffnen, dann ist die Steuerung die gleiche wie die nach Fig. 2. In der Regel wird der Hauptkontaktgeber jedoch langsamer als das Steuerrelais ansprechen, und demzufolge wird die Spule iob für die Einleitung der Absenkbewegung des Bolzens etwas früher abgeschaltet als der Schweißstrom unterbrochen wird.The circuit arrangement according to FIG. 3 is essentially the same as in FIG. 2, but with the exception; that the coil 10h "instead of Immediately to be connected to the line 32 via the conductor 15, via an additional contact pair CR4 is connected to the control relay CR. By pressing the push button PB the arc is initiated and the bolt is initiated in the same way as above described, raised. At the end of the welding work cycle, when the time relay TR opens its normally closed contacts, but the circuit becomes after the coil iob via the contacts CR4 regardless of the opening of the main contactor C open. If the control relay and the main contactor open at the same time, then the control is the same as that of Fig. 2. As a rule, the main contactor is used however, respond more slowly than the control relay, and consequently the coil iob switched off a little earlier to initiate the lowering movement of the bolt when the welding current is interrupted.

Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. q. gibt eine weitere Abwandlung der zugrunde liegenden Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 wieder und ist dadurch vereinfacht, daß die Spule iob nicht mit der Leitung 32 verbunden ist. Sobald demzufolge der Kontaktgeber C schließt, um den vollen Schweißstrom zuzuführen, und die Spule ioa kurzschließt, wird der Bolzen nicht mehr in der Aufwärtsstellung gehalten und beginnt augenblicklich, sich gegen das Werkstück abzusenken. Wenn daher die Einstellungszeit des Zeitrelais TR länger als die Zeitdauer ist, die für das Absenken des Zapfens verwendet wird, dann fließt der Schweißstrom auch noch weiter, nachdem der Zapfen nach dem Werkstück zurückgekehrt ist, was in vielen Fällen vorteilhaft ist. Obwohl diese Schaltungsanordnung außergewöhnlich einfach ist, hat sie den Nachteil, daß keine Zeiteinstellung für den Lichtbogen selbst vorhanden ist, da die Absenkung des Zapfens unmittelbar dann beginnt, wenn der volle Schweißstrom aufgebracht worden ist.The circuit arrangement according to FIG. Q. there is another variation the underlying circuit arrangement according to FIG. 2 again and is thereby simplified, that the coil iob is not connected to the line 32. As soon as the Contactor C closes to supply the full welding current and the coil ioa shorts, the bolt is no longer held in the up position and begins instantly lowering against the workpiece. Therefore, if the setting time of the time relay TR is longer than the time required for lowering the pin is used, the welding current continues to flow after the spigot has returned after the workpiece, which is advantageous in many cases. Even though this circuit arrangement is exceptionally simple, it has the disadvantage that there is no time setting for the arc itself because the lowering of the spigot begins immediately when the full welding current has been applied is.

Das Schaltungsschaubild gemäß Fig. 5, welches eine weitere Abwandlung desjenigen gemäß Fig. 2 wiedergibt, ermöglicht es ebenfalls, daß der Schweißstrom weiterfließt während der Absenkung des Bolzens und wenn dies notwendig ist, auch nachdem der Bolzen in das Schmelzbad eingestoßen ist; sie hat jedoch außerdem den zusätzlichen Vorteil, daß auch die Zeitdauer des Lichtbogens eingeregelt werden kann. Bei dieser Schaltungsanordnung sind die Kontakte CRl, statt mit in den Leiter 14: eingeschaltet zu sein, d. h. in die Verbindung nach dem linken Ende der Spule ioa, in den Leiter 16 eingeschaltet, d. h. in den Weg nach dem rechten Ende der Spule io, Der wesentliche Unterschied gegenüber dem Stromkreis gemäß Fig. 2 liegt jedoch in der Tatsache, daß die Kontakte CR3 nicht unmittelbar den Hauptkontaktgeber C steuern, daß sie aber statt dessen ein weiteres Verzögerungsrelais DR steuern, welches wiederum den Hauptkontaktgeber C steuert.The circuit diagram according to FIG. 5, which shows a further modification that of Fig. 2 reproduces, it also enables the welding current continues to flow during the lowering of the bolt and, if necessary, also after the bolt has pushed into the weld pool; however, it also has the additional advantage that the duration of the arc can also be regulated can. In this circuit arrangement, the contacts CRl, instead of being in the conductor 14: to be on, i.e. H. into the connection after the left end of the coil ioa, connected to conductor 16, d. H. in the way to the right end of the Coil io, the main difference compared to the circuit according to FIG. 2 is however, in the fact that the contacts CR3 are not directly the main contactor C control, but instead control a further delay relay DR, which in turn controls the main contactor C.

Wenn somit zunächst der Druckknopf PB eingedrückt wird, ist die Wirkung die gleiche wie vorher, nämlich daß sowohl das Zeitrelais TR als auch das Steuerrelais CR eingeschaltet werden. Durch das Schließen der Kontakte CR3 wird dann das weitere Zeitverzögerungsrelais DR eingeschaltet, um den Hauptkontaktgeber C zu schließen und dadurch die Strömung des Hauptschweißstromes einzuleiten. Nach einem Zeitabschnitt, der durch das Einstellen des Relais TR bestimmt ist, wird das Steuerrelais CR abgeschaltet. Dieses öffnet die Kontakte CR4; um die Haltespule lob abzuschalten und das Absenken des Bolzens einzuleiten: Der Hauptschweißstrom wird jedoch nicht unterbrochen, da der Hauptkontaktgeber C für einen weiteren Zeitabschnitt geschlossen bleibt, welcher von der Einstellung des Relais DR abhängt. Dieses Relais wird durch das öffnen der Kontakte CR3 aberregt, öffnet jedoch nicht seine eigenen Kontakte für einen weiteren Zeitabschnitt. Wenn dieser weitere Zeitabschnitt kürzer als die Zeit ist, die für das Absenken des Bolzens verwendet wird, dann wird der Schweißstrom unterbrochen, bevor der Bolzen das Werkstück erreicht; wenn jedoch der Zeitabschnitt auf einen Wert eingeregelt wird, der größer als derjenige ist, welcher für das Absenken verwendet wird, dann fließt der Schweißstrom weiter, nachdem der Bolzen nach dem Werkstück zurückgekehrt ist.Thus, when the push button PB is pressed in first, the effect is the same as before, namely that both the timing relay TR and the Control relay CR can be switched on. Closing contacts CR3 becomes then the further time delay relay DR switched on to the main contactor C to close and thereby initiate the flow of the main welding current. To a time period which is determined by the setting of the relay TR, this becomes Control relay CR switched off. This opens the contacts CR4; around the holding coil Shut down lob and start lowering the stud: the main welding current is not interrupted, however, as the main contactor C for a further period of time remains closed, which depends on the setting of the relay DR. This relay is de-energized by opening contacts CR3, but does not open its own Contacts for another period of time. If this further period of time is shorter than is the time it takes to lower the bolt, then the Welding current interrupted before the stud reaches the workpiece; but when the time period is set to a value that is greater than that which is used for lowering, then the welding current continues to flow after the stud has returned after the workpiece.

Bei allen diesen unterschiedlichen Schaltungsanordnungen wird der Lichtbogen durch einen relativ kleinen Strom gezündet, welcher durch das Anhebeteilstück loa der Magnetspule hindurchfließt, das in Reihe mit dem Bolzen und dem Werkstück geschaltet- ist. Durch das Schließen des Kontaktgebers C für die Einschaltung des Hauptschweißstromes wird die Anhebespule kurzgeschlossen, damit der Hauptschweißstrom durch den Lichtbogen hergestellt wird, welcher durch den vorerwähnten kleinen Steuerstrom hervorgebracht worden ist. Der Lichtbogenzündungsstrom wird über den Schweißarbeitskreislauf hinweg nicht beibehalten und wird dem Schweißstrom nicht überlagert. Es werden also sowohl der Lichtbogen-Zündungs- und Bolzen-Anhebestrom als auch der Schweißstrom von einer einzigen Leistungsquelle erhalten, und es ist somit verständlich, daß mit der Anzahl Einregelungsmöglichkeiten ein außergewöhnlich anpassungsfähiges System gebildet wird, welches alle Vorteile der bisher bekannten Systeme aufweist.In all of these different circuit arrangements, the Arc ignited by a relatively small current flowing through the lifting section loa of the solenoid flowing through it, which is in series with the bolt and the workpiece is switched. By closing the contactor C for the activation of the Main welding current, the lift-up coil is short-circuited, so that the main welding current is produced by the arc, which by the aforementioned small control current has been produced. The arc ignition current is generated through the welding work circuit not maintained across and is not superimposed on the welding current. So it will be both the arc ignition and stud lift currents and the welding current obtained from a single power source, and it is thus understandable that with the number of control options it is an extraordinarily adaptable system is formed, which has all the advantages of the previously known systems.

Obwohl die Erfindung in erster Linie in Verbindung mit dem Schweißen von Bolzen beschrieben worden ist, können die Anordnung und das Verfahren gleich vorteilhaft für eine Bolzenhartlötung verwendet werden. In diesem Fall wird der Stift mit einer Spitze aus Hartlotmetall versehen; jedoch ist das verwendete Verfahren identisch mit dem zuvor beschriebenen, und alle Hinweise auf die Bolzenschweißung sollen derart verstanden i werden, daß ein Bolzenhartlöten mit eingeschlossen ist.Although the invention is primarily related to welding of Bolts, the arrangement and the method may be the same can be used advantageously for stud brazing. In this case the Pin provided with a tip made of brazing metal; however, is the method used identical to the one previously described, and all references to the stud welding should be understood to include stud brazing.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Schaltungsanordnung für elektrische Lichtbogen-Bolzenschweißgeräte, bei denen eine Magnetspule das Zurückziehen des Bolzens entgegen der Wirkung einer Feder bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetspule in Reihe mit dem Schweißstromkreis liegt und daher beim Schließen des Stromkreises zunächst erregt wird und den Bolzen unter Zündung des Lichtbogens bei verminderter Schweißstromstärke 'zurückzieht und daß ein Kontaktgeber vorgesehen ißt, welcher sodann die Magnetspule kurzschließt, so daß nunmehr der volle Schweißstrom im Lichtbogen zur Wirkung gebracht wird. z. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise eine zweite Magnetspule zum Lichtbogen derart parallel geschaltet wird, daß sie nach der durch die erste Magnetspule bewirkten Lichtbogenzündung erregt wird und den Bolzen zurückgezogen hält. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch a, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitrelais vorgesehen ist, welches nach einer vorbestimmten Zeitdauer sowohl das Relais zur Steuerung der zweiten Magnetspule als auch den Kontaktgeber für den Schweißstrom abschaltet. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltung des Kontaktgebers in bekannter Weise derart verzögert wird, daß der Schweißstrom auch noch über eine bestimmte Zeitdauer fließt, nachdem der Bolzen mit der Abwärtsbewegung begonnen hat bzw. nachdem der Bolzen in das Schmelzbad gestoßen und der Lichtbogen erloschen ist. 5. Verfahren für die Bolzen-Lichtbogenschweißung, wobei der Bolzen durch eine Magnetspule zurückgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß diese mit dem Schweißstromkreis in Reihe geschaltet ist und nach dem Zurückziehen des Bolzens kurzgeschlossen wird, damit der volle Schweißstrom fließen kann, und daß danach der Bolzen in das Schmelzbad gestoßen und der Schweißstrom unterbrochen wird. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwärtsbewegung des Bolzens in das Schmelzbad eingeleitet Wird, bevor der Schweißstrom unterbrochen wird. In Betracht gezogene Druckschriften:. Deutsche Patentschrift Nr. 848 978.PATENT CLAIMS: 1. Circuit arrangement for electric arc stud welding devices, in which a solenoid pulls the bolt back against the action of a Spring causes, characterized in that the magnetic coil is in series with the welding circuit lies and is therefore initially excited when the circuit is closed and the bolt with ignition of the arc at reduced welding current strength 'withdraws and that a contactor is provided, which then short-circuits the magnet coil, so that now the full welding current is brought into effect in the arc. z. Circuit arrangement according to Claim 1, characterized in that in a known manner a second magnetic coil is connected in parallel to the arc in such a way that it after the arc ignition caused by the first solenoid is excited and keeps the bolt retracted. 3. Circuit arrangement according to claim a, characterized in that that a timing relay is provided, which after a predetermined period of time both the relay to control the second solenoid as well as the contactor for the Welding current switches off. 4. Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that that the switch-off of the contactor is delayed in a known manner, that the welding current still flows for a certain period of time after the The bolt has started moving downwards or after the bolt has entered the weld pool and the arc is extinguished. 5. Procedure for stud arc welding, wherein the bolt is withdrawn by a solenoid, characterized in that that this is connected in series with the welding circuit and after retraction of the stud is short-circuited so that the full welding current can flow, and that afterwards the stud pushed into the weld pool and the welding current was interrupted will. 6. The method according to claim 5, characterized in that the backward movement of the stud is introduced into the weld pool before the welding current is interrupted will. Documents considered :. German patent specification No. 848 978.
DEC11046A 1954-04-08 1955-04-06 Circuit arrangement and method for stud arc welding machines using magnetic coils Expired DE963363C (en)

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DE1565357B1 (en) * 1965-02-10 1972-02-03 Amp Inc DEVICE FOR ELECTRIC WELDING

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DE848978C (en) * 1949-04-06 1952-09-11 Cyc Arc Ltd Device for welding bolts or the like in the electric arc process

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