DE763045C - Verfahren und Einrichtung zum Speisen elektrischer Punkt- oder Punktnahtschweissmaschinen - Google Patents

Description

• Verfahren und Einrichtung zum Speisen elektrischer Punkt-oder Punktnahtschweißmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Speisen elektrischer Punkt- oder Pünktnahtschweißmaschinen mit Stromimpulsen, die eine oder weniger als eine Halbwelle der Speisewechselspanneng andauern.
• Es sind bereits wechselstromgespeiste Einrichtungen zur Punkt-, oder Punktnahtschweißung bekannt, bei denen die Steuerung der Schweißstromimpulse durch gittergesteuerte Dampf- oder Gasentladungsstrecken erfolgt. Die Entladungsstrecken sind dabei unmittelbar oder mittelbar in den Schweißstromkreis eingeschaltet, und den Steuergittern wird mit Hilfe einer Schaltwalze, vorzugsweise periodisch, eine abwechselnd positive und negative Spannung mitgeteilt, so daß die Entladungsstrecken periodisch für kurze Zeit freigegeben werden.
• Bei diesen bekannten Einrichtungen erfolgt die Zündung der Entladungsstrecken bei Verwendung einer Speisewechselspannung von beispielsweise 59 Hz spätestens 1/loo Sek. nach dem Einlegen des Steuerschalters. Bei sehr hohen Stromstärken besteht infolgedessen immer die Gefahr, daß der Steuerschalter beim Einsetzen des Stromflusses noch nicht so gut geschlossen ist, daß-ein Verschweißen der Schalterkontakte vermieden wird. Die Gefahr des Verschmorens der Kontakte ist bei Punktschweißmaschinen wegen der starken Ströme in ganz besonderem Maße vorhanden. Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtung ist der, daß eine Verkürzung der Dauer des Stromdurchganges unter die Dauer einer Halbwelle der Speisewechselspannung nur durch Verwendung eines Frequenzwandlers möglich ist. Mittels Schaltwalzen lassen sich derartige kurze Schaltzeiten nicht erreichen. Durch das Verfahren nach der Erfindung wird nun mittels einer einfachen Anordnung die Belastung des etwa noch unzureichend geschlossenen Steuerschalters vollständig vermieden und gleichzeitig die Verkürzung des S-trömdurchganges unter die Dauer einer Halbwelle der Speisewechselspannung ermöglicht. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß dem Gitter der in den Speisestromkreis, vorzugsweise in den Stromkreis der Primärwicklung des Speisetransformators, eingeschalteten einzigen einanodigen Dampf-oder Gasentladungsstrecke (Hauptentladungsstrecke) ein einzelner oder periodisch sich wiederholende, kurzzeitig wirkende Spannungsstöße dadurch zugeführt werden, daß ein Kondensator in einem Stromkreis in Reihe mit einem Widerstand, der auch dem Gitterkreis der Hauptentladungsstrecke angehört, und zwei gittergesteuerten Hilfsentladungsstrecken, deren Steuergitter mit nahezu i$o° gegenseitiger Phasenverschiebung angeschlossen sind, entladen wird.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Abb. i der Zeichnung dargestellt. G ist das zu verschweißende Gut, d und b sind die Elektroden des Schweißapparates. Der Schweißapparat wird über den Transformator l vom Drehstromnetz RST gespeist. Dabei sei der Transformator L beispielsweise an die Phasen R und S angeschlossen. Der Speisestrom des Transformators L. fließt dann über die Sicherung gl, den einen Pol k1 eines doppelpoligen Schalters, die Dampf- oder Gasentladungsstrecke z, den Umschalter k des als Stufentransformator ausgebildeten Transformator d, den zweiten Pol k2 und die Sicherung g.. Das Steuergitter n der Entladungsstrecke i ist über den Gitterableitungswiderstand o, einen zweiten Widerstand zc und eine die negative Gittersperrspannung liefernde Batterie v an die Kathode angeschlossen. Der Widerstand ra liegt gleichzeitig im Anodenkreis zweier Hilfsentladungsstrecken j1 und j2. Die Anodenspannung dieser beiden in Reihe liegenden Entladungsstrecken wird einem Kondensator u, entnommen; der Kondensator w wird von einer Batterie x1 aufgeladen. Die Anschaltung des Kondensators v., an den Anodenkreis der Hilfsentladungsstrecken bzw. an die Batterie erfolgt mittels des durch die Schaltwalze e betätigten Schalters f. Das Gitter der Hilfsentladungsstrecke j1 ist über den Gitterableitungswiderstand 1, und die Sekundärwicklung des Phasenschiebers p1 mit der Kathode verbunden. Entsprechend ist das Gitter der Hilfsentladungsstrecke j2 über den Gitterableitungswiderstand -- und die Sekundärwicklung des Phasenschiebers p2 mit der Kathode verbunden. Die Primärwicklungen beider Phasenschieber liegen an den Phasen R und S. Es ist zweckmäßig, die Einstellvorrichtungen beider Phasenschieber starr miteinander zu verbinden, und es ist vorteilhaft, der Gitterwechselspannung der Hilfsentladungsstrecke j2 eine Phasenverschiebung von beinahe iSo° gegen die Gitterwechselspannung der Hilfsentladun,-sstrecke j1 zu geben. Eine Zündung beider Hilfsentladungsstrecken ist nur möglich, wenn die Gitterspannungen beider Hilfsentladungsstrecken gleichzeitig positiv sind, d. h. am Ende der positiven Halbwelle der einen und am Anfang der positiven Halbwelle der anderen Gitterwechselspannung.
• Die Steuerung der Schaltwalze e erfolgt durch den Drehstrommotor in-, der gleichzeitig in nicht dargestellter Weise die Elektroden a und h antreibt. An Stelle der Batterie .3 -1 kann auch ein an das Netz angeschlossener Transformator in Verbindung mit einem Gleichrichter, beispielsweise Trokkengleichrichter, zur Ladung des Kondensators w benutzt werden. Der Schalter f kann auch ein O_uecksilberschalter oder eine geeignet ausgebildete elektrische Entladungsstrecke sein.
• Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Befindet sich der Schalter f in der gezeichneten Stellung, so liegt am Gitter der Hauptentladungsstrecke i eine negative sperrende Spannung, und der Hauptstromkreis ist ohne Rücksicht auf die Anodenspannung der Hauptentladungsstrecke i stromlos. Wird nun der Kondensator a., mittels des Umschalters f an den Anodenkreis der Hilfsentladungsstrecken il und j2 angeschlossen, so erhalten diese eine positive Anodenspannung. Die Hilfsentladungsstrecken j1 und j2 «-erden in dem Augenblick zünden, in dem beide Gitterwechselspannungen ein, -n Wert haben, der oberhalb der Zündspannung liegt. Dieser Zeitpunkt kann innerhalb der Vollwelle der speisenden Wechselspannung mittels der miteinander gekuppelten Phasenschieber p1 und p2 beliebig eingestellt werden. Beim Stromführen der beiden Hilfsentladungsstrecken j1 und j2 tritt am Widerstand t( ein Spannungsabfall auf, der die auf die Spannungsquelle v gelieferte Gittersperrspannung der Hauptentlädungsstrecke i aufhebt. Ist mittels der Phasenschieber die Phasenbeziehung zwischen den Gitterspannungen der Hilfsentladungsstrecke il und j2 und der Anodenspannung der Hauptentladungsstrecke i so eingestellt, daß in diesem Augenblick die Anodenspannung. des Entladungsgefäßes i positiv ist, so wird dieses leitend. Der Strom erlischt beim Nulldurchgang der Wechselspannung und kann in der nächsten Periode nicht wieder zünden, da der Kondensator w entladen ist.
• Die in der Abb. i dargestellten zwei Hilfsentladungsstrecken j1 und j2 können naturgemäß auch, wie in Abb. 2 dargestellt, durch eine einzige Entladungsstrecke j3 mit zwei Steuergittern ersetzt werden. Die Spannungen der beiden Gitter werden dann in ähnlicher Weise wie bei der Anordnung nach Abb. i durch die Phasenschieber p1 und p2 gesteuert, und bei der Einstellung der Phasenschieber müssen die Gitterspannungen wiederum um etwa i8o° gegeneinander verschoben werden, so daß nur während einer kurzen Zeit beide Gitterspannungen positiv sind. Nur während dieser Zeit kann die Entladung des Kondensators w über den Widerstand u und die Hilfsentladungsstrecke j3 einsetzen. Der bei diesem Stromfluß am Widerstand u auftretende Spannungsabfall bewirkt in der angegebenen Weise die Zündung der Hauptentladungsstrecke i. In Abb. 2 ist ferner die . Batterie x. durch einen Transformator x2 in Verbindung mit einer Gleichrichterzelle x3 ersetzt.
• An Stelle des in den Abbildungen dargestellten Glühkathodenentladungsgefäßes i kann naturgemäß auch ein Gleichrichter mit Quecksilberkathode verwendet werden. .Die Hilfsentladungsgefäße können sowohl hochevakuiert als auch mit einer Dampf- oder Gasfüllung versehen sein, doch sind dampf-oder gasgefüllte Entladungsgefäße in vielen Fällen vorzuziehen.
• Das Verfahren nach der Erfindung findet vorzugsweise bei elektrischen Schweißeinrichtungen Anwendung. Es kann jedoch auch bei Röntgenaufnahmegeräten u. dgl. Verwendung finden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Speisen elektrischer Punkt- oder Punktnahtschweißmaschinen, Röntgenaufnahmegeräten o. dgl. mit Stromimpulsen, die eine oder weniger als eine Halbwelle der Speisewechselspannung andauern, unter Verwendung gittergesteuerter Dampf- oder Gasentladungsstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gitter der in den Speisestromkreis, vorzugsweise in den Stromkreis der Primärwicklung des Speisetransformators, eingeschalteten einzigen einanodigen Dampf- oder Gasentladungsstrecke (Hauptentladungsstrecke) ein einzelner oder periodisch sich wiederholende, kurzzeitig wirkende Spannungsstöße dadurch zugeführt werden, daß ein Kondensator in einem Stromkreis in Reihe mit einem Widerstand, der auch dem Gitterkreis der Hauptentladungsstrecke angehört, und zwei gittergesteuerten Hilfsentladungsstrecken, deren Steuergitter mit nahezu 18o° gegenseitiger Phasenverschiebung angeschlossen sind entladen wird.
2. 2. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der zwei in Reihe geschalteten Hilfsentladungsstrecken ein einziges Hilfsentladungsgefäß mit zwei Steuergittern verwendet wird.
3. 3. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden Steuergitterkreisen vorgeschalteten Phasenschieber unmittelbar miteinander gekuppelt sind.
4. 4. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umschalter vorgesehen ist, der vorzugsweise synchron mit der beweglichen Schweißelektrode betätigt wird, und dieser den Kondensator in den Schweißpausen mit einer Gleichspannungsquelle, zur Einleitung der Schweißstromimpulse dagegen mit dem Anodenkreis der Hilfsentladungsstrecken verbindet. Zur ilbgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 474 745, 430 101, 415 910; schweizerische Patentschrift Nr. 96 255; französische Patentschriften Nr. 732 043, 721 028, 719 548; britische Patentschriften Nr. 216495, 370 002, 375 031; USA.-Patentschrift Nr. 1 889 6o8; Zeitschrift: General ElectricReview, Bd.33, Nr. 9, 1930, S. 511 u. f.; General Electric Review, Februar IWI, S. I28/I29.