DE2108105B2 - Kondensator-entladungs-bolzenschweissgeraet - Google Patents
Kondensator-entladungs-bolzenschweissgeraetInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kondensator-Entladungs-Bolzenschweißgerät
mit parallel zueinander im Schweißkreis liegenden Kondensatorbatterien zur Speicherung
der Schweißenergie, die jeweils getrennt zur Veränderung der für einen Schweißvorgang zur
Verfugung stehenden Energie zu- bzw. abschaltbar sind, mit einer Gleichstromquelle zur Aufladung der Kondensatorbatterien,
mit einer im Entladekreis der Kondensatorbatterien liegenden Schweißstrom-Schalteinrichtung
und mit einer Entkoppelungseinrichtung im Auflade- und Schweißentladekreis zur Begrenzung von Ladungsausgleichsströmen
zwischen Kondensatorbatterien beim Zuschalten einer Kondensatorbatterie.
Für jeden Schweißvorgang ist in Abhängigkeit von verschiedenen Schweißbedingungen eine bestimmte
Schweißenergie erforderlich. Solche Schweißbedingungen sind z. B. der Bolzendurchmesser, das Material des
Bolzens, das Material des Werkstückes usw. Zur Änderung der Schweißenergie ist es üblich, einerseits
die Ladespannung der Speicherkondensatoren zu ändern, andererseits die Speicherkapazität durch Zu-
oder Abschalten von einzelnen Kondensatorbatterien zu ändern.
Mit dem Zusammenschalten von Kondensatorbatterien sind prinzipielle Schwierigkeiten verbunden. Sofern
die zusammenzuscharenden Kondensatorbatlerien bezüglich
ihrer Spannung nicht den gleichen Ladungszustand haben, treten beim Zusammenschalten ohne
strombegrenzende Hilfsmittel sehr hohe Ausgleichsströme auf (einige Kilo-Ampere). Daraus folgt, daß man
entweder dafür sorgen muß, daß die zusammenzuschaltenden Kondensatorbatterien bezüglich der Spannung
den gleichen Ladezustand besitzen, oder man muß aufwendige Schaltelemente verwenden, die für diese
große Schaltlast ausgelegt sind.
Aus der DT-OS 14 40 474 ist ein Kondensator-Bolzenschweißgerät
bekannt, bei welchem zur Änderung der Schweißenergie im Auflade-/Entladekreis der
Kondensatorbatterien Schalter als voneinander unabhängige Entkoppelungseinrichtungen vorgesehen sind.
Dabei ermöglichen die Schalter, daß verschiedene Kombinationen von Kondensatoren in den Energiespeisestromkreis
eingeschaltet werden können, wodurch Mitte1 zum Einstellen der dem Bolzen zwecks
jesch
Schweißens zugeführten Energie geJchaffen sind.
Weiterhin ist ein allen Kondensatoren gemeinsamer Aufladungsschalter vorgesehen. Andererseits ist jedoch
4ie Bolzenhaltevorrichtung stets unmittelbar mit den
eingeschalteten Kondensatoren verbunden, so daß die übliche, im Entladungskreis der Kondensatorbatterien
liegende Schweißstrom-Schalteinrichcung nicht vorhanden ist
Soll mit diesem bekannten Bolzenschweißgerpt die
für einen Schweißvorgang zur Verfügung stehende iu Energie geändert werden, indem zu bereits aufgeladenen
Kondensatorbatterien noch nich; aufgeladene Kondensatorbatterien geschaltet werden, können
außerordentlich hohe Ladungsausgleichsströme zwischen den aufgeladenen und den nicht aufgeladenen
Kondensatorbatterien fließen, so daß die Schalter zum Zuschalten der Kondensatorbatterien bei deren Schließen
durch einen Lichtbogen infolge des dann ungehindert fließenden hohen Ladungsausgleichsstroms zerstört
werden können.
Aus der US-PS 34 79 481 ist ein Kondensator-Entladungs-Bob.enschweißgerät
bekannt, das zur Veränderung der Schweißleistung eine Reihe von Kondensatoren aufweist, mittels welcher durch Zu- und Abschalten
von Kondensatoren eine Änderung der für den Schweißvorgang zur Verfugung stehenden Energie
erreicht werden kann. In der Aufladeleitung für jeden Kondensator liegt ein Widerstand. Diese Widerstände
dürften zur Begrenzung des Aufladestroms dienen, um eine Überlastung der im Ladestromkreis liegenden
Schaltelemente, insbesondere des Aufladeschalters und des Schahers zum Zu- bzw. Abschalten von Kondensatoren
zu vermeiden.
Wenn z. B. der erste Kondensator aufgeladen ist und ein weiterer Kondensator zur Erhöhung der für den
Schweißvorgang zur Verfügung stehenden Energie zugeschaltet worden soll, wird der Umladestrom, der
von iem aufgeladenen Kondensator in den noch entladenen zugeschalteten Kondensator fließt, durch
die in der Aufladeleitung liegenden Widerstände begrenzt Je höher der Widerstandswert dieser Widerstände
ist, desto geringer wird der Ladungsausgleichsstrom sein und desto geringer wird auch die
Beanspruchung des Schalters zum Zu- bzw. Abschalten von Kondensatorbatterien sein. ^5
Die Leitung, in welcher die Widerstände liegen, dient jedoch nicht nur zum Führen des Aufladestroms der
Kondensatoren, sondern auch zum Führen des Schweißstroms. Dadurch liegen die Widerstände auch im
Schweißstromkreis. Im Lade- und Entladekreis dienen also die gleichen Schaltungsbauteile zur Strombegrenzung.
Dies ist jedoch höchst unerwünscht, da der Widerstand im Schweißstromkreis möglichst klein sein
soll, um ein zufriedenstellendes Schweißergebnis zu erreichen. Außerdem soll die Schweißzeit kurz sein, um
die während des Schweißvorgangs von der Schweißstelle abfließende Wärmemenge durch kurze Dauer des
Schweißvorgangs möglichst gering zu halten. Die in den Widerständen auftretenden Verluste könnten zwar
dadurch kompensiert werden, daß größere Kondensatorbatterien gewählt werden. Da jedoch ohnehin bereits
verhältnismäßig große und aufwendige Kondensatorbatterien erforderlich sind, um den notwendigen
Schweißstrom zur Verfügung zu stellen, würde dies einen unverhältnismäßig großen Mehraufwand bedeuten.
Aus der GB-PS 9 68 007 ist bereits ein Bolzenschweißgerät mit parallel zueinander im Schweißkreis
liegenden zu- und abschaUbaren Kondensatorbatterien vorgesehen, die es erlauben, die Schweißleistung an den
jeweiligen Schweißfall anzupassen.
Bei dem bekannten Schweißgerät sind die Kondensatorbatterien jeweils über einen Schalter und einen
Strombegrenzungswiderstand an die Aufladungsstromquelle angeschlossen. Eine Kondensatorbatterie kann
über einen im Schweißentladekreis liegenden Schalter zugeschaltet werden, so daß sie a:n Schweißvorgang
teilnehmen kann oder abgeschaltet werden, so daß sie am Schweißvorgang nicht teilnehmen kann.
In der bekannten Schaltung sind zwar im Auiladekreis
Entkopplungseinrichtungen, nämlich Strombegrenzungswiderstände vorgesehen. Im Schweißentladekreis
der Kondensatoren sind jedoch keinerlei Entkopplungseinrichtungen vorgesehen. Dies kann wieder zu
unerwünscht und unzulässig hohen Ladungsausgleichströmen zwischen den einzelnen Speicherkondensatoren
führen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Kondensator-Entladungs-Bolzenschweißgerät nach
der im Oberbegriff des neuen Hauptanspruchs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß bei gleich
großen Kondensatorbatterien ein größerer Schweißstrom an die Schweißstelle abgegeben werden kann,
ohne daß die Schalteinrichtungen im Ladekreis und die Schalteinrichtungen zum Zu- bzw. Abschalten von
Kondensatorbatterien deshalb höher beansprucht würden.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im Aufladekreis der Kondensatorbatterien
Entkoppelungseinrichtungen vorgesehen sind, welche unabhängig von im Schweißentladekreis der Kondensatorbatterien
vorgesehenen Entkoppelungseinrichtungen sind, und daß die Entkoppelungseinrichtungen im
Schweißentladekreis der Kondensatorbattenen für den Schweißstrom einen vernachlässigbar kleinen Widerstand
besitzen.
Mit »entkoppelt« ist in diesem Zusammenhang gemeint, daß zwischen den Kondensatorbatterien ein
Ladungsausgleichsstrom nicht ungehindert fließen kann, daß vielmehr allenfalls ein auf einen unschädlichen Wert
begrenzter oder gar kein Ladungsausgleichsstrom zwischen ihnen fließen kann.
Durch die Ausbildung eines Bolzenschweißgerätes gemäß Erfindung wird erreicht, daß man rasch und
einfach wählen kann, welche Kondensatorbatterien an einem Schweißvorgang teilnehmen sollen, ohne längere
Wartezeiten in Kauf nehmen zu müssen, ohne eine komplizierte Reihenfolge von Bedienungsvorgängen
ausführen zu müssen und ohne daß beim Auswählvorgang hohe unerwünschte Ladungsausgleichsströme
fließen können. Für den Auswählvorgang erlaubt die Erfindung billige handelsübliche Schalter zu verwenden,
da, wenn überhaupt, nur niedrige Ladungsausgleichsströme fließen können. Di: erfindungsgemäße Anordnung
erlaubt es auch, den Schweißentladungskreis (hierin meistens kurz als Schweißkreis bezeichnet) mit
extrem niedrigem Widerstand auszubilden.
Für prinzipiell nicht zuzuschaltende Kondensatorbatterien, also solche, die ständig im Betrieb sind, ergeber
sich nach den erfindungsgemäßen Schaltprinzipien irr einzelnen noch Schalterleichterungen, welche im folgenden
erwähnt sind, obwohl sie sich aufgrund dei Schaltlogik aus dem genannten Prinzip ergeben.
Fine mögliche Schaltanordnung nach oben genann tem Prinzip ist so getroffen, daß die Kondensatorbatte
rien vor dem Schließen des Schweiß-Schalters nur übe
den Ladestromkreis über Ladewiderstände miteinander verbunden sind, bei geschlossenem Schweißschalter
dagegen jeweils einzeln direkt an die Schweißleitung angeschlossen werden. Dies kann beispielsweise durch
einen mehrpoligen Schweiß-Schalter erreicht werden. Steuerschalter zum Zuschalten jeder zuschatlbaren
Kondensatorbatterie verbinden je nach Wahl die Kondensatorbatterie mit einem Pol des mehrpoligen
Schweiß-Schalters und gleichzeitig mit dem Stromversorgungsteil, oder trennen sie davon ab. Es ist möglich,
z. B. aus Sicherheitsgründen, mit dem gleichen Steuerschalter, der dann als Umschalter ausgebildet ist, eine
abgeschaltete Kondensatorbatterie zu entladen, wobei diese Entladung relativ langsam über Widerstände
od. dgl. erfolgen kann. Bei dieser Schaltanordnung haben die Steuerschalter außerdem die Aufgabe, den
Schweißstrom der zuschallbaren Kondensatorbatterie zu leiten, ihn jedoch nicht zu schalten.
Eine andere Schaltanordnung nach diesem Prinzip
verwendet wiederum einen mehrpoligen Schweißschalter, wobei jedoch jede Kondensatorbatterie fest an
einem Pol des Schweißschalters angeschlossen ist. Durch einen Steuerschalter kann eine zuschaltbare
Kondensatorbatterie je nach Bedarf an den Ladestromkreis angeschaltet werden oder über geeignete Schaltelemente
in entladenem Zustand gehalten werden. Die Steuerschalter müssen bei dieser Schaltanordnung
lediglich zum Schalten der Lade- bzw. etwa gleich großen Entladeströme und zu deren Führung dimensioniert
sein. Beim Schließen des Schweißschalters wirkt eine abgeschaltete Kondensatorbatterie als Puffer, was
in einigen Anwendungsfällen sogar ein erwünschter Effekt sein kann.
Eine andere Schaltanordnung nach diesem Prinzip verwendet wiederum einen mehrpoligen Schweißschalter.
wobei an jeden Pol des Schweißschalters eine Kondensatorbatterie angeschlossen ist. Sämtliche Kondensatorbatterien
sind bei eingeschaltetem Gerät ständig auf die eingestellte Spannung aufgeladen. Das
Zuschalten einer Kondensatorbatterie erfolgt durch mechanische oder elektrische Koppelung der einzelnen
Schweißschalter-Pole, wobei nur so viel Pole des Schweißschalters geschaltet werden, als man Kondensatorbatterien
zum Schweißen benutzen möchte. Diese Schaltanordnung ist durch Ein- und Ausdrücken von
Schaltkontakten rein mechanisch ausführbar. Mit schaltschützartigen Schweißschaltern ist auch eine
elektromerhanische Lösung möglich. Eine rein elektrisch-elektronische
Lösung ist mit Hilfe der Halbleitertechnik, z. B. mit Thyristoren ebenfalls realisierbar.
Bei einer anderen Ausführungsform nach diesem
Prinzip sind alle Kondensatorbatterien ständig an eine gemeinsame Schweißleitung angeschlossen, jedoch liegt
zwischen wenigstens jeder zu- bzw. abschaitbaren Kondensatorbatterie und der Schweißleitung ein
Schaltelement, welches einen Stromfluß nur in Richtung Schweißleitung zuläßt Durch einen Umschaltvorgang
des jeweiligen Steuerschalters wird wieder nur bestimmt, ob die einzelne Kondensatorbatterie geladen
wird oder nicht und die Steuerschalter brauchen den Schweißstrom weder zu fähren noch zu schalten. Diese
Schaltanordnung kommt mit einem einpoligen Schwv.S schalter aus, wodurch das Schweißgerät besonders
einfach und zuverlässig im Betrieb wird Die zwischen jeder umschaltbarcn Kondensatorbatterie und der
Schweißleitung liegenden stromrichtungsbestimmenden Schaltelemente erlauben zwar eine direkte
Entladung der Kondensatorbatterien in den Schweißkreis beim Schließen des Schweißschalters, verhindern
jedoch alle Ausgleichsströme zwischen den einzelnen Kondensatorbatterien über die Schweißleitung.
Bei der zuletzt genannten Anordnung können die stromrichtungsbestimmenden Schaltelemente zwischen
Kondensatorbatterien und Schweißschalter auch durch aktive Halbleiterelemente (z. B. Thyristoren) ersetzt
werden, welche dann gleichzeitig als Schweißschalter dienen, so daß der oben erwähnte Schweißschalter
wegfallen kann. Dadurch erhält man zwangsläufig eine der weiter oben erwähnten Schaltanordnung mit
mehrpoligem elektronisch-elektrischen Schweißschalter ähnliche Schaltungsanordnung. Selbstverständlich
muß bei einer derartigen Anordnung auch eine nicht abschaltbare Kondensatorbatterie mit einem solchen
Schaltelement versehen werden.
Bei allen Schallanordnungen nach oben genanntem Prinzip, in denen alle Kondensatorbatterien während
der Schweißperiode eine eventuell vorhandene Ladung in die Schweißleitung abgeben können, ist es zweckmäßig,
nach dem Abschalten einer Kondensatorbatterie diese relativ kurzfristig zu entladen, damit sie bei dem
ersten Schweißvorgang nach der Umschaltung nicht noch Energie in die Schweißleitung abgeben kann.
Durch diese Maßnahme wird gesichert, daß bei normaler Anwendung bereits die erste Schweißung
nach der Umschaltung mit der gewünschten Energie erfolgt.
Sind im Lade- und Entladekreis (nicht Schweißkreis) einer umschaltbaren Kondensatorbatterie, deren
Steuerschalter nicht den Schweißstrom leiten muß, strombegrenzen'de Elemente, z. B. Widerstände vorgesehen,
so können diese vorteilhaft in einem Widerstand zwischen Steuerschalter und Kondensatorbatterie vereinigt
werden.
Besonders vorteilhaft ist es, zur Strombegrenzung vor Ladungsausgleichsströmen auf der Ladeseite,
wirkverluslfreie Schaltelemente zu verwenden, oder die
Strombegrenzung direkt in den Stromversorgungsteil (Netzteil) zu verlegen. Wenn bei zentraler Strombegrenzung
im Netzteil die strombegrenzenden Elemente in den einzelnen Ladeleitungen weggelassen würden,
würden die einzelnen Kondensatorbatterien über die Ladeleitungen kurzgeschlossen. Die Ausgleichsströme
bei Zuschalten einer Kondensatorbatterie über die Ladeleitungen können dann jedoch prinzipiell völlig
unterdrückt werden, wenn die als strombegrenzende Elemente wirkenden Widerstände durch stromrichtungsbestimmende
Elemente, wie Dioden, ersetzt werden.
Gibt es. durch die Schaltanordnung bedingt, eine stets
zuletzt zuzuschaltende Kondensatorbatterie, so kann bei dieser sogar das stromrichtungsbegrenzende Element
auf der Ladeseite wegfallen. Weiterhin können diese stromrichtungsbestimmenden Elemente auf der
Ladeseite zur Unterbindung irgendwelcher Ausgieichsströme
auch gleichzeitig das Zuschaltelement (z.B. Thyristor) für eine zuschaltbare Kondensatorbatterie
umfassen, was wiederum eine Vereinfachung darstellt.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele gemäß Erfindung erläutert, wozu auf die
Zeichnungen Bezug genommen wird.
F i g. 1 zeigt ein schematisches Schaltbild einer ersten
Ausführungsform gemäß Erfindung mit einem dreipoligen Schweiß-Schalter.
F i g. 2 zeigt ein schematisches Schaltbild einer weiteren Ausführungsform gemäß Erfindung mit einem
einpoligen Schweiß-Schalter.
Fig.3 zeigt ein schematisches Schaltbild einer
weiteren Ausführungsform gemäß Erfindung mit einem einpoligen Schweiß-Schalter und einem Streufeldtransformator
als Strombegrenzungseinrichtung.
Fig.4 zeigt ein schematisches Schaltbild einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung mit
Thyristoren als trennende und schaltende Elemente und einem Streufeldtransformator als Strombegrenzungseinrichtung.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist als Stromversorgung ein an ein Wechselstromnetz angeschlossener
Transformator 1 mit nachgeschalteter Gleichrichterbrücke 3 zur Erzeugung von Gleichstrom
vorgesehen. Von der Ausgangsklemme 3a der Gleichrichterbrückenschaltung 3 führt eine Leitung 3czu einet ij
Schweißelektrode. An die Leitung 3c sind die Anschlüsse 6a, 13a und 20a der Kondensatorbatterien 6, 13 und
20 des Schweißenergiespeichers angeschlossen. Die andere Ausgangsklemmc 36 der Gleichrichterschaltung
3 ist über einen Ladeschalter 2 und eine Leitung 2a an die Aufladewiderstände 4,8 und 14 angeschlossen.
Der Ladewiderstand 4 ist direkt an die Klemme b6 der Kondensatorbatterie 6 angeschlossen. Die Konden
satorbatterie 6 wird somit bei geschlossenem Schalter 2 aufgeladen gehalten. Von der Kondensatorbatterie 6
führt eine Leitung zu einem ersten Schaltkontakt eines mehrpoligen Schweiß-Schalters 19, durch welchen die
Kondensatorbatterien an die Schweißleitung 5 anschaltbar ist.
Der Ladewiderstand 8 ist an einen feststehenden Kontakt eines Umschalters 10 angeschlossen, dessen
anderer feststehender Kontakt an einen mit der Leitung 3c verbundenen Entladewiderstand 9 angeschlossen ist.
Der an die Klemmen 136 der Kondensatorbatterie 13 angeschlossene Umschaltkontakt des Umschalters i0 ist
gemäß F i g. 1 mit dem mit dem Widerstand 9 verbundenen feststehenden Kontakt geschlossen. Die
Kondensatorbatterie 13 ist somit entladen. Das im vorigen Absatz Gesagte gilt entsprechend für den
Schaltungsteil mit dem Ladewiderstand 14, dem Schalter 16, dem Entladewiderstand 12 und der
Kondensatorbatterie 20. Der Umschaltkontakt des Umschalters 16 ist gemäß F i g. 1 mit dem mit dem
Widerstand 14 verbundenen feststehenden Kontakt geschlossen. Die Kondensatorbatterie wird somit bei
geschlossenem Schalter 2 aufgeladen. Von der Verbindungsleitung zwischen dem Widerstand 8 bzw. 14 und
einem zugehörigen feststehenden Kontakt des Umschalters 10 bzw. 16 führt jeweils eine Leitung zu dem
zweiten bzw. dritten Schaltkontakt des mehrpoligen Schweißschalters 19.
Die feststehenden Kontakte des Schweiß-Schalters 19 sind gemeinsam an die zur anderen Schweißelektrode
führende Leitung 5 angeschlossen.
Die Schaltung gemäß F i g. 1 arbeitet wie folgt:
Nach Schließen des Ladeschalters 2 wird die Kondensatorbatterie 6 über ihren zugehörigen Aufladewiderstand 4 und Hie Kondensatorbatterie 20 über ihren
zugehörigen Aufladewiderstand 14 und den Umschalter 16 aufgeladen. Die Kondensatorbatterie 13. welche über
ihren Enttadewiderstand 9 entladen ist, behält diesen Zustand bei. Wenn der Umschalter 10. nachdem die
Kondensatorbatterien 6 und 20 aufgeladen wurden, umgeschaltet wird, wird auch die Kondensatorbatterie
13 über den Ladewiderstand 8 an die Gleichstromquelle angeschlossen und somit aufgeladen. Da der Schweiß-Schalter 19 geöffnet ist, und deshalb keine direkte
Verbindung der Kondensatorbatterien miteinander über die Schweißleitung vorhanden ist, können Ladungsausgleichsströme
von den Kondensatorenbatte rien 6 und 20 in die Kondensatorbatterie 13 nur über die
Widerstände 4,14 und 8 fließen, wodurch die Schaltlasi
am Umschalter 10 herabgesetzt wird. Die Widerstands werte der Ladewiderstände 4, 8 und 14 können se
gewählt werden, daß eine Beschädigung der Umschaltei beim Umschalten durch den Ladungsausgleich mii
Sicherheit vermieden wird. Wenn der Umschalter 16 au: der in der Zeichnung gezeigten Schaltlage umgeschaltei
wird, entlädt sich die Kondensatorenbatlerie 20 übei
den Entladungswiderstand 12.
Beim Schließen des Schweiß-Schalters 19 können sich alle aufgeladenen Kondensatorenbatterien über der
Schweißkreis mit der Sehweiflleitung entladen.
D'e aus F i g. 2 ersichtliche Ausführungsform ist dei
aus F i g. 1 ersichtlichen Ausführungsform sehr ähnlich Anders als bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sine
die Klemme 136 der Kondensatorenbatterie 13 übei eine Diode 11, die Klemme 206 der Kondensatorenbat
terie 20 über eine Diode 17 und die Klemme 66 dei Kondensatorenbatterie 6 direkt an eine gemeinsame
Schweißleitung 5a mit einem einpoligen Schweiß-Schal ter 19a angeschlossen.
•Die Dioden 11 und 17 sind so gepolt, daß sie nur da<
Fließen eines Sehweißstromes in die Sehweißleitung aber nicht das Fließen eines Ladungsausgleichsstrome·
zwischen Kondensatorbatterien mit verschiedener Ladungszuständen über die Schweißleitung 5a gestat
ten.
Auch sind anders als in Fig. 1 als Beispiel für eint
andere Ausführungsform der Ladewiderstand und dei Entladewiderstand für die Kondensatorbatterie 2C
durch einen einzigen Widerstand 18 zwischen den' Umschalter ib und der Klemme 2Ö6 der Kondensato
renbatterie 20 ersetzt.
Im übrigen ist die Schaltung nach F i g. 2 gleich dei
Schaltung nach Fig. 1. Natürlich könnten auch dei Widerstand 8 und der Widerstand 9 durch einer
einzigen Widerstand ersetzt werden, der dann analog wie der Widerstand 18 zwischen den Umschalter 10 unc
den Kondensator 13 geschaltet werden müßte.
Die Schaltung nach Fig.2 bietet gegenüber dei
Schaltung nach Fig. 1 den Vorteil, daß als Schweiß Schalter nur ein einpoliger und dementsprechenc
weniger aufwendiger Schalter erforderlich ist. Fernei können der Lade- und Entladewiderstand für eine
umschaltbare Kondensatorbatterie durch einen einzi gen Widerstand in der Verbindungsleitung zwischer
Kondensatorbatterie und Umschaltelement ersetz* werden, da hier diese Verbindungsleitung keiner
Schweiß-Strom zu führen braucht, und somit eint Strombegrenzung den Schweißvorgang nicht behindert
Dadurch ist nur noch die halbe Anzahl von Widerstän den erforderlich.
Die Arbeitsweise der Schaltung nach F i g. 2 is; derjenigen nach F i g. I sehr ähnlich. Auch hier kann be
Zuschalten einer entladenen Kondensatorbatterie eir Ladungsausgleichsstrom nur über die entsprechender
Ladewiderstände 4, 8 bzw. 18 fließea wodurch die Schaltleistung an den Umschaltern 10 und 16 auf einer
zulässigen Wert herabgesetzt wird.
Bei der aus F i g. 3 ersichtlichen Ausführungsform ist zwischen das Netz und die wiederum vorgesehen«
Gleichrichterbrücke 3 ein Streufeldtransformator U geschaltet. Im übrigen ist die Schaltung nach F i g. 3 dei
Schaltung nach F1 g. 2 sehr ähnlich. Nur sind bier die
Widerstände 4,8 durch Dioden 5 bzw. 7 ersetzt, und si
08 105
ίο
der Widerstand 18 durch eine zwischen die Ladeleitung la und einen feststehenden Kontakt des Umschalters 16
geschaltetenen Diode 15 und einen zwischen den anderen feststehenden Kontakt des Schalters 16 und die
Leitung 3c geschalteten Entladewidersland 12 ersetzt. Die Dioden 5, 7 und 15 sind so gepolt, daß sie nur das
Fließen eines Ladestromes von der Ladeleilung zu den Kondensalorenbatterien gestatten.
Die Schaltung nach F i g. 3 arbeitet wie folgt:
Der Streufeldtransformator ist so dimensioniert, daß seiner Sekundärwicklung auch ohne zusätzliche Strombegrenzungselemente
für den Aufladestrom nur ein Maximal-Strom entnommen werden kann, welcher dem
konstruktiv geforderten höchsten Ladestrom entspricht. Der Streufeldtransformator übt selbst eine strombegrenzende
Wirkung aus, ähnlich derjenigen der Ladewiderstände 4,8 und 14 nach F i g. 1.
Wenn eine entladene Kondensatorenbatterie, z. B. die Kondensatorenbatterie 13 zugeschaltet wird, kann
wegen der Dioden 5, 7, 11, 15 und 17 überhaupt kein Ladungsausgleichsstrom zwischen d'eser Kondensatorenbatterie
und den übrigen Kondensatorenbatterien fließen.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 ist jede einzelne Kondensatorbatterie 6, 13, 20 über einen
Thyristor 21, 22, 23 mit der Schweißleitung verbunden. Die Zündung respektive Löschung der einzelnen
Thyristoren erfolgt über ein gemeinsames Zünd- und Löschsystem 24, welches durch einen einfachen Schalter
190, der nur den sehr geringen Zündstrom führt, betätigt wird. Während die Zündelektrode des Thyristors 21 fest
mit dem Zünd- und Löschsystem 24 verbunden ist, sind die Zündelektroden der Thyristoren 22, 23, deren
Batterien zu der Schweißleitung zu- bzw. von ihr abgeschaltet werden sollen, über einfache Schalter 25,
26, die ebenfalls nur den sehr geringen Zündstrom führen, mit dem Zünd- und Löschsystem 24 verbunden.
Da der Widerstand der Thyristoren im nicht-leitenden Zustand nicht unendlich, sondern nur sehr groß ist (100
bis 200 ka), ist der Widerstand 27 erforderlich, über den die sonst an den Schweißelektroden möglicherweise
entstehende Spannung abgebaut wird.
ίο Die Aufladung einer Kondensatorbatterie erfolgt in
direkter Verbindung mit der Stromquelle, während die Aufladung der zu- und abschaltbaren Batterien über
Dioden erfolgt.
Die Schaltung nach F i g. 4 arbeitet wie folgt:
Die Schaltung nach F i g. 4 arbeitet wie folgt:
Beim Schließen des Schalters 2 werden alle Batterien aufgeladen, und zwar die Batterie 6 in direkter Leitung
und die Batterien 13 und 20 über die Dioden 7 und 15. Wird nach erfolgter Aufladung der Batterien der
Steuerschalter 19a geschlossen, so kommt ein Stromimpuls auf die Zündelektrode des Thyr -rs 21, so daß
dieser leitend wird, wodurch die Batterie 6 an der Schweißleitung liegt. Sind die Schalter 25 bzw. 26
geschlossen, so werden gleichzeitig auch die Thyristoren 22 und 23 gezündet, womit auch die Batterien 13 und
20 an der Schweißleitung liegen. Sind diese Schalter oder einer derselben jedoch geöffnet, so werden der
oder die zugehörigen Thyristoren 22 bzw. 23 nicht gezündet, so daß die betreffende Kondensatorbatterie
von der Schweißleitung abgeschaltet, jedoch geladen
bleibt. Ein Abfluß der Energie dieser Batterien in die durch die Schweißung entladene Batterie 6 und von da
in die Schweißleitung verhindern in diesem Falle die Dioden 7 bzw. 15.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (12)
1. Kondensator-Entladungs-Bolzenschweißgerät
mit parallel zueinander im Schweißkreis liegenden Kondensatorbatterien zur Speicherung der
Schweißenergie, die jeweils getrennt zur Veränderung der für einen Schweißvorgang zur Verfügung
stehenden Energie zu- bzw. abschaltbar sind, mit einer Gleichstromquelle zur Aufladung der Kondensatorbatterien,
mit einer im Entladekreis der Kondensatorbatterien liegenden Schweißstiom-Schalteinrichtung
und mit einer Entkoppelungseinrichtung im Auflade- und Schweißentladekreis zur
Begrenzung von Ladungsausgleichsströmen zwischen Kondensatorbatterien beim Zuschalten einer
Kondensatorbatterie, dadurch gekennzeichnet, daß im Aufladekreis der Kondensator
batterien Entkoppelungseinrichtungen vorgesehen sind, welche unabhängig von im Schiveißentladekreis
der Kondensatorbatterien vorgesehenen Entkoppelungseinrichtungen sind, und daß die Entkoppelungseinrichtungen
im Schweißentladekreis der Kondensatorbatterien für den Schweißstrom einen vernachlässigbar kleinen Widerstand besitzen.
2. Bolzenschweißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kondensatorbatterie (6,
13, 20) direkt an die Schweißleitung (5) über einen eigenen Schweißschalter (19, 21, 22, 23), welche
zusammen die Entkoppelungseinrichtungen im Schweißentladekreis der Kondensatorbatterien bilden,
anschließbar ist.
3. Bolzenschweißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Kondensatorbatterien
(6, 13, 20) ein einziger Schweißschalter (19a) vorgesehen ist, und daß jede zuschaltbare Kondensatorbatterie
(13,20) über einen eigenen Gleichrichter (11, 17), welche zusammen die Entkoppelungseinrichtungen
im Schweißentladekreis der Kondensatorbatterien bilden, an den Schweißschalter (19a)
angeschlossen ist
4. Bolzenschweißgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Schweißschalter
(19, 19a, 21,22,23) elektronische Richtleiter-Schaltelemente,
vorzugsweise Thyristoren, vorgesehen sind, die von einer Zünd- und Löscheinrichtung
(24) steuerbar sind.
5. Bolzenschweißgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß die elektronischen Schaltelemente
von der Zünd- und Löscheinrichtung (24) selektiv, vorzugsweise durch in den Steuerleitungen
für die elektronischen Schaltelemente liegende Schalter (25,26) steuerbar sind.
6. Bolzenschweißgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Ladeleitung jeder Kondensatorbatterie (6,13,20) je ein Widerstand (4,8, 14, 18) liegt, welche zusammen
die Entkopplungseinrichtungen im Aufladekreis der Kondensatorbatterien bilden.
7. Bolzenschweißgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
in der Ladeleitung jeder zuschaltbaren Kondensatorbatterie (13,20) je ein Gleichrichter (7,15) liegt.
8. Bolzenschweißgerät nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß für jede zuschaltbare
Kondensatorbatterie ein Steuerschalter für deren Zuschaltung vorgesehen ist, und daß jeweils der
Schweißschalter und der Steuerschalter in einem einzigen Schalter vereinigt sind.
9. Bolzenschweißgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichter steuerbare
Gleichrichter sind, welche vorzugsweise gleichzeitig Steuerschalter für die Zuschaltung jeder zuschaltbaren
Kondensatorbatterie bilden.
10. Bolzenschweißgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für jede
zuschaltbare Kondensatorbatterie ein Umschalter (10, 16) als Steuerschalter für deren Zuschaltung
vorgesehen ist, durch welchen sie zwischen dem Ladekreis und einem vom Schweißentladekreis
gesonderten Entladekreis, in welchem ein Widerstand (9,12,18) liegt, umschaltbar ist
11. Bolzenschweißgerät nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß für jede Kondensatorbatterie ein Widerstand (18) gleichzeitig als Lade-
und Entladewiderstand dient.
12. Bolzenschweißgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gleichrichter(5,7,11,15,17) Halbleiterdioden sind.
Priority Applications (17)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19712108105 DE2108105C3 (de) | 1971-02-19 | Kondensator-Entladungs-Bolzenschweißgerät | |
| CH1789671A CH537241A (de) | 1971-02-19 | 1971-12-08 | Kondensatorentladungs-Bolzenschweissgerät |
| IT32611/71A IT944128B (it) | 1971-02-19 | 1971-12-18 | Apparecchio di saldatura di bullo ni a scarica di condensatori |
| GB101972A GB1379442A (en) | 1971-02-19 | 1972-01-10 | Condenser discharge stud welding apparatus |
| ZA720139A ZA72139B (en) | 1971-02-19 | 1972-01-10 | Condenser discharge stud welding apparatus |
| PL1972153259A PL77406B1 (de) | 1971-02-19 | 1972-02-03 | |
| NO414/72A NO135971C (de) | 1971-02-19 | 1972-02-14 | |
| NL7201902A NL7201902A (de) | 1971-02-19 | 1972-02-14 | |
| CS7200000908A CS185606B2 (en) | 1971-02-19 | 1972-02-14 | Connection of the circuit for welding on the pins by means of discharging the condensors |
| RO69781A RO59929A (de) | 1971-02-19 | 1972-02-16 | |
| AT126672A AT317359B (de) | 1971-02-19 | 1972-02-16 | Kondensatorentladungs-Bolzenschweißgerät |
| BE779488A BE779488A (fr) | 1971-02-19 | 1972-02-17 | Appareil a souder des boulons par decharge de condensateur |
| FR7205336A FR2125549B1 (de) | 1971-02-19 | 1972-02-17 | |
| CA134,975,A CA950541A (en) | 1971-02-19 | 1972-02-17 | Capacitor-discharge stud welding apparatus |
| US00227040A US3805143A (en) | 1971-02-19 | 1972-02-17 | Capacitor-discharge stud welding apparatus |
| DK77372A DK135412C (da) | 1971-02-19 | 1972-02-18 | Apparat til boltesvejsning,og som er af kondensatorafladningstypen |
| SE7202011A SE390798B (sv) | 1971-02-19 | 1972-02-18 | Bultsvetsapparat |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19712108105 DE2108105C3 (de) | 1971-02-19 | Kondensator-Entladungs-Bolzenschweißgerät |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2108105A1 DE2108105A1 (de) | 1972-08-31 |
| DE2108105B2 true DE2108105B2 (de) | 1977-02-03 |
| DE2108105C3 DE2108105C3 (de) | 1977-09-22 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0225443A1 (de) * | 1985-12-03 | 1987-06-16 | Christian Dahlmann | Punktschweissgerät für die Dentaltechnik |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0225443A1 (de) * | 1985-12-03 | 1987-06-16 | Christian Dahlmann | Punktschweissgerät für die Dentaltechnik |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK135412C (da) | 1977-10-10 |
| NL7201902A (de) | 1972-08-22 |
| RO59929A (de) | 1976-05-15 |
| SE390798B (sv) | 1977-01-24 |
| FR2125549A1 (de) | 1972-09-29 |
| GB1379442A (en) | 1975-01-02 |
| DK135412B (da) | 1977-04-25 |
| CA950541A (en) | 1974-07-02 |
| NO135971B (de) | 1977-03-28 |
| CH537241A (de) | 1973-05-31 |
| IT944128B (it) | 1973-04-20 |
| ZA72139B (en) | 1972-09-27 |
| NO135971C (de) | 1977-07-06 |
| DE2108105A1 (de) | 1972-08-31 |
| BE779488A (fr) | 1972-06-16 |
| FR2125549B1 (de) | 1975-10-24 |
| US3805143A (en) | 1974-04-16 |
| CS185606B2 (en) | 1978-10-31 |
| PL77406B1 (de) | 1975-04-30 |
| AT317359B (de) | 1974-08-26 |
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| DE2108105A1 (de) | Kondensatorentladungs-Bolzenschweißgerät | |
| DE3528645C2 (de) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: WIRSING, G., DR., RECHTSANW., 8000 MUENCHEN |
|
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |