DE1169059B - Schweissgeraet zum Betreiben eines einzigen Lichtbogens - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES WJLW PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KL:

Jew M,

Deutsche KL: 21h-32/03

Nummer: 1169 059

Aktenzeichen: E 23256 VIII d / 21 h

Anmeldetag: 24. Juli 1962

Auslegetag: 30. April 1964

Die Erfindung betrifft ein elektrisches, mit zwei oder mehreren in einem gemeinsamen Gehäuse angeordneten Transformatoren ausgerüstetes Arbeitsgerät, vorzugsweise ein Lichtbogenschweißgerät.

Beim Schweißen, beispielsweise mit Lichtbogenschweißtransformatoren, ergeben sich aus der Praxis die Forderungen, bei möglichst gleichbleibender Leerlaufspannung die Stromstärke in einem weiten Bereich regeln zu können. Ferner ist es wünschenswert, diese Regelung nur mit einem einzigen möglichst kleinen Schalter vornehmen zu können und außerdem ein leicht transportables Gerät mit großer Schweißleistung zu haben.

Während die Geräte mit einem Transformator nur einen Regelbereich von etwa 45 bis 115 Amp. haben und diese Regelung nur durch Wahl verschiedener Abgriffe an der Primärwicklung möglich ist, könnte der Stromstärkebereich durch zusätzliches Zusammenschalten von beispielsweise vier Transformatoren ohne weiteres auf etwa 325 Amp. ausgedehnt werden.

Es hat sich nun aber als nachteilig erwiesen, daß man bei einer Regelung der Stromstärke an den Abgriffen der Primärwicklung nicht immer mit voller Leerlaufspannung arbeiten kann. So schwankt die Leerlaufspannung in dem angeführten Beispiel etwa zwischen 42 und 64 Volt, je nachdem, welcher Abgriff gewählt wird.

Um nun stets eine konstante Leerlaufspannung von z. B. etwa 42 Volt beibehalten zu können, wird daher erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Regelung des Lichtbogenkurzschlußstromes bei Schweißgeräten zum Betreiben eines einzigen Lichtbogens ausschließlich durch wahlweises Parallelschalten mehrerer Transformatoren vorzunehmen und damit auf eine Regelung durch Wahl verschiedener Abgriffe der Primärwicklung ganz zu verzichten. Man kann hierzu mehrere gleich große Transformatoren verwenden, deren Primär- und Sekundärwicklungen parallel geschaltet sind. Noch vorteilhafter ist es jedoch, mehrere Transformatoren zu wählen, deren Größe derart abgestuft ist, daß durch Parallelkombinationen eine Skala von Schweißstromstärken erhalten wird.

Es ist zwar allgemein bekannt, mehrere Transformatoren parallel zu schalten, wobei die Verteilung der Ströme durch Zwischenschalten eines kleinen Reihentransformators erreicht wird. Auch hat man schon vorgeschlagen, einzelne solcher parallelgeschalteter Transformatoren abschaltbar auszubilden, um eine größere Wirtschaftlichkeit zu erzielen. Es wurde jedoch bisher nicht bekannt, daß es Schweißgerät zum Betreiben eines einzigen
Lichtbogens

Anmelder:

Fa. Kirsch Bernhard, Trier

durch bloßes sekundär- und primärseitiges Parallelschalten von Transformatoren möglich ist, den Stromstärkebereich von Lichtbogenschweißgeräten zu variieren und dabei die Leerlaufspannung konstant

*5 zu halten.

Um den besonderen Vorteil der Erfindung deutlich zu machen, seien vergleichsweise die statischen Kennlinien von Schweißtransformatoren, bei denen die Stromstärke durch Wahl der Abgriffe an der Primärwicklung regelbar ist, und solche nach der erfindungsgemäßen Regelung gegenübergestellt.

F i g. 1 zeigt die statische Kennlinie eines Schweißgerätes mit mehreren zusammengeschalteten Transformatoren, dessen Stromstärkebereich sowohl durch die Wahl bestimmter Abgriffe an der Primärwicklung als auch durch das wahlweise Schalten der einzelnen Transformatoren geregelt wird. Wie aus dieser Figur deutlich erkennbar ist, schwankt die Leerlaufspannung (Klemmspannung), die an der Ordinatenachse ablesbar ist, beträchtlich, was zur Folge hat, daß sich die einzelnen Kennlinien überschneiden.

Nach F i g. 2, die die statischen Kennlinien eines Schweißgerätes mit ebenfalls mehreren zusammengeschalteten Transformatoren zeigt, deren Strom-Stärkebereich jedoch nur durch das wahlweise Zusammenschalten verschiedener Transformatoren geregelt wird, liegt die Leerlaufspannung konstant bei einem bestimmten Punkt, und die Kennlinien überschneiden sich somit nicht.

Auf beiden Kurvendarstellungen sind auf der Ordinatenachse die Klemmspannung in Volt und auf der Abszissenachse die Schweißstromstärke in Ampere aufgetragen. Diese gestrichelte Linie gibt die Schweißspannung wieder, die sich nur geringfügig von 22 bis 28 Volt verändert.

Fig. 3 ist ein beispielhafter Schaltplan eines erfindungsgemäßen Schweißgerätes.

Nach diesem Schaltplan sind vier Transformatoren 1, 2, 3 und 4 in an sich bekannter Bauart sekundärseitig und primärseitig parallel geschaltet. Die Größe der Transformatoren ist unterschiedlich, und ihre Kapazität steht in einem bestimmten Verhältnis

409 587/352

zueinander. Der Netzanschluß befindet sich bei 5. Mit 6 ist der Schalter bezeichnet, der verschiedene Kontakte α bis / aufweist. Dabei wird über den Kontakt c die Verbindung mit dem kleinsten Transformator 1, über den Kontakt d die Verbindung mit dem kleinen Transformator 2, über den Kontakt e die Verbindung mit dem mittleren Transformator 3 und über den Kontakt/ die Verbindung mit dem großen Transformator 4 hergestellt. Es können nun folgende Schweißstromstärken bei der entsprechenden Schalterstellung erzielt werden, wenn die Stromstärke der einzelnen Transformatoren sich wie 4:6:7:9 verhalten.

Schweißstromstärke Amp.	α -τ	Schalterstellung	+ C +	d	e
40	α -τ	C	+ c +	e	f
60	α+	d	+ C +	f	f
70	a +	e	+ άΛ	- c	f
90	a +	f	+ άΛ	■f	e + f
100	a +	b	+ e +	f
110	a +	b	+ C +	d~
120	a +	b	+ c +	d +
130	a +	b	+ C +	e +
150	a +	b	+ d +	e +
160	a +	b	+ c +	d +
170	a +	b
190	a +	b
200	a +	b
220	a +	b
260	b

Durch Hinzufügen weiterer Transformatoren läßt sich der Regelbereich natürlich in ähnlicher Weise noch weiter vergrößern. Ebenfalls ist es nicht unbedingt notwendig, verschieden große Transformatoren zu wählen. Vielmehr können auch mehrere gleich große Transformatoren verwendet werden, wodurch sich am Schaltprinzip nichts ändert.

Vorteilhaft sind die Transformatoren in an sich bekannter Weise in einem elektrisch isolierenden Kunststoffgehäuse in angepaßten Ausnehmungen und/oder Halterungen des Gehäuses derart gelagert, daß an keiner Stelle metallische Konstruktionsteile, die mit den Transformatoren in Verbindung stehen, nach außen freiliegen. So ist gesichert, daß das ίο Arbeitsgerät infolge der Schutzisolierung völlig gefahrlos verwendet werden kann.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schweißgerät zum Betreiben eines einzigen

Lichtbogens, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtbogenkurzschlußstrom durch wahlweises Parallelschalten mehrerer Transformatoren unter Erhalt einer konstanten Leerlaufspannung regelbar ist.

2. Schweißgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größen der Transformatoren gleich oder abgestuft sind, so daß durch Parallelkombinationen eine Skala von Schweißstromstärken erhalten wird.

3. Schweißgerät nach den Ansprüchen 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Transformatoren in an sich bekannter Weise in einem elektrisch isolierendem Kunststoffgehäuse derart gelagert sind, daß an keiner Stelle metallische Konstruktionsteile, die mit den Transformatoren in Verbindung stehen, nach außen freiliegen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Buch von Arnold — La Cour, »Die Transformatoren«, Springer, 1936, S. 530;

Buch von Abbot, »The Electrical Transmission of Energie«, London, Crosby Lockwood, S. 592
und 532.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 587/352 4.64 © Bundesdruckerei Berlin