DE905302C

DE905302C - Permanent magnetic clamp for electrical connections, especially clamp for electrical welding

Info

Publication number: DE905302C
Application number: DED5039A
Authority: DE
Inventors: Herbert Closset; Dr-Ing Hans Hougardy; Heinrich Mohr
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1950-07-20
Filing date: 1950-07-20
Publication date: 1954-03-01

Description

Dauermagnetische Haftklemme für elektrische .Anschlüsse, insbesondere Klemme für das elektrische Schweißen Die Erfindung betrifft Haftklemmen für elektrische Anschlüsse, bei denen die Haftkraft auf dauermagnetischem Weg erzielt wird, so daß die Klemme lediglich auf einen ferromagnetischen Körper aufgelegt zu werden braucht, um den elektrischen Anschluß herzustellen. Solche Haftklemmen können für die verschiedensten Zwecke benutzt werden, wo es darauf ankommt, elektrischen Kontakt herzustellen; ihr Hauptanwendungsgebiet ist jedoch die elektrische Schweißung, bei welcher bekanntlich so gearbeitet wird, daß ein Pol der elektrischen Maschine an dem zu schweißenden Gegenstand befestigt werden muß, während der, andere Pol zur Schweißelektrode geführt ist. Bei Verwendung dauermagnetischer Haftklemmen muß zunächst der Forderung genügt werden, daß die Haftkraft ausreicht, um die Zugkraft, die das elektrische Kabel ausübt, auszugleichen, und gleichzeitig muß ein so starker Kontakt zwischen dein Anschlußstück und dem zu schweißenden Gegenstand hergestellt werden, daß allzu große übergangswiderstände vermieden werden. Sehr wesentlich ist ferner, daß der Dauermagnet durch die Wirkung des elektrischen Schweißstromes in seiner Magnetkraft nicht nachteilig beeinflußt wird und daß das Magnetfeld den elektrischen Lichtbyogen nicht zum Abweichen oder Wandern veranlaßt. Die letztgenannte Forderung ist um so schwerwiegender, als der Anschluß an dem zu schweißenden Gegenstand in nächster Nähe der Schweißstelle vorgesehen wird, damit der Schweißstrom nur auf einer Strecke, die so kurz als möglich ist, den meist erheblichen elektrischen Widerstand des zu schweißenden Werkstückes überwinden muß. Auch s@o1l der Magnet nicht als Sammler von Eisenteilen wirken, mithin einen Streufluß nach außen nur an seiner Haftfläche haben.Permanent magnetic adhesive clip for electrical connections, in particular Clamp for Electrical Welding The invention relates to adhesive clips for electrical Connections in which the adhesive force is achieved by permanent magnetic means, so that the clamp only needs to be placed on a ferromagnetic body, to make the electrical connection. Such adhesive clips can be used for the most diverse Used for purposes where it is important to establish electrical contact; however, their main field of application is electrical welding, which is known to be the case is worked so that one pole of the electrical machine is to be welded Object must be attached while the other pole is led to the welding electrode is. When using permanent magnetic adhesive clips, the requirement must first be satisfied be that the adhesive force is sufficient to the tensile force exerted by the electrical cable exercises to balance, and at the same time there must be such a strong contact between your Connection piece and the object to be welded are made that too large Contact resistances can be avoided. It is also very important that the permanent magnet not disadvantageous in its magnetic force due to the effect of the electrical welding current is influenced and that the magnetic field does not bypass the electric light byogen or hiking. The latter requirement is all the more serious than the connection to the object to be welded in the immediate vicinity of the welding point is provided so that the welding current only covers a distance that is as short as possible is the usually considerable electrical resistance of the workpiece to be welded must overcome. Even s @ o1l the magnet does not act as a collector of iron parts act, therefore have a leakage flux to the outside only on its adhesive surface.

Diesen Forderungen genügten die bisher vorgeschlagenen dauermagnetischen Haftklemmen nicht oder nur ungenügend. In der einfachsten Form sind Hufeisenmagneten vorgesehen worden, an denen das Zuführungskabel kontaktgebend befestigt war. Bei einer solchen Einrichtung fließt der gesamte Schweißstrom durch den Hufeisenmagn:eten und beeinträchtigt in kurzer Zeit seine magnetische Haftkraft. Es ist ferner vorgeschlagen worden, den Magneten mit eisernen Polschuhen zu versehen und das Kabel in irgendeiner Form .an diese Polschuhe anzuschließen. Zwar liegt bei dieser Anordnung der Magnet elektrisch gesehen nur im Nebenschluß zum elektrischen Strom, trotzdem wird aber die magnetische Haftkraft beeinträchtigt, und außerdem haben sowohl die Hufeisenform als auch die Form der Stabmagneten mit Polschuhen den Nachteil, eine erhebliche magnetische Außenstreuung aufzuweisen, die den Lichtbogen zum Abwe:chen und Wandern veranlaßt sowie Eisenteile aufsammelt. -Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß der Dauermagnet vollkommen vom Einflüß des elektrischen Stromes frei gemacht und nur die Weicheisenteile der Stromzuführung- dienstbar gemacht werden müssen. Dieser Forderung wird genügt, wenn gemäß der Erfindung der Dauermagnet elektrisch isoliert in den Eisenkörper eingesetzt wird. Der Eisenkörper ist Träger des elektrischen Anschlusses und dient gleichzeitig dem Rückschluß der magnetischen Kraftlinien.The previously proposed permanent magnets satisfied these requirements No or insufficient adhesive clips. In their simplest form, they are horseshoe magnets have been provided, on which the feed cable was attached in a contact-making manner. at With such a device, the entire welding current flows through the horseshoe magnet and affects its magnetic holding force in a short time. It is also suggested been to provide the magnet with iron pole pieces and the cable in some way Form. To connect to these pole pieces. It is true that the magnet is located in this arrangement from an electrical point of view only in shunt with electrical current, but nevertheless the magnetic adhesive force is impaired, and also both have the horseshoe shape as well as the shape of the bar magnets with pole pieces the disadvantage of a considerable external magnetic scattering that causes the arc to wander and wander arranges and collects iron parts. -The invention is based on the knowledge that the permanent magnet is completely freed from the influence of the electric current and only the soft iron parts of the power supply must be made serviceable. This requirement is satisfied if, according to the invention, the permanent magnet is electrical is insulated into the iron body. The iron body is the carrier of the electric Connection and serves at the same time the conclusion of the magnetic lines of force.

Praktisch kann diese Anordnung in der Weise ausgeführt werden, daß der Dauermagnet isoliert am Jochteil eines Eisenbügels befestigt wird, wobei alsdann die Schenkel des Eisenbügels mit einer Stirnfläche des Dauermagneten zusammen den Arbeitsluftspalt bilden. Bei einer solchen Anordnung wird die magnetische Kraft in besonders günstiger Weise ausgenutzt, durch den elektrischen Strom nicht beeinträchtigt und außerdem eine übermäßige Streuwirkung der Kraftlinien nach außen vermieden. Die Haftkraft und die Verminderung der Streuwirkung bei gleichzeitiger Schonung des Dauermagneten wird noch gesteigert, wenn in weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ein topfartiger Eisenkörper verwendet wird, in welchem der Dauermagnet als Kern elektrisch isoliert eingesetzt ist.In practice, this arrangement can be implemented in such a way that the permanent magnet is attached to the yoke part of an iron bracket in an isolated manner, and then the legs of the iron bracket with an end face of the permanent magnet together Form working air gap. With such an arrangement, the magnetic force exploited in a particularly favorable manner, not impaired by the electric current and in addition, an excessive scattering effect of the lines of force to the outside is avoided. The adhesive force and the reduction of the scattering effect with simultaneous protection the permanent magnet is increased if in a further embodiment of the inventive concept a pot-like iron body is used, in which the permanent magnet is used as the core is used electrically insulated.

Die Zeichnungen stellen bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgedankens dar, und zwar ist Abb. i eine Ansicht, Abb. 2 ein senkrechter Schnitt in teilweise perspektivischer Darstellung solcher Ausführungsbeispiele.The drawings represent preferred embodiments of the inventive concept Fig. 1 is a view, Fig. 2 is a vertical section in part perspective representation of such embodiments.

In Abb. i ist ein bügelförmiger Eisenkörper i dargestellt, in dem ein stabförmiger Dauermagnet z unter Zwischenschaltung einer elektrisch isolierenden Schicht 3 am Jochteil 4. befestigt ist. Die Schenkelenden 5 des Bügels und die Stirnfläche 6 des Magneten befinden sich auf gleicher Höhe und bilden miteinander den Arbeitsluftspalt, der die Haftkraft der Einrichtung vermittelt. Der Magnetfluß ist durch die strichpunktierte Linie 7 angedeutet.In Fig. I a bow-shaped iron body i is shown in which a rod-shaped permanent magnet z with the interposition of an electrically insulating Layer 3 is attached to the yoke part 4. The leg ends 5 of the bracket and the face 6 of the magnet are at the same height and together form the working air gap, which conveys the adhesive force of the facility. The magnetic flux is through the dash-dotted line Line 7 indicated.

- An -den Eisenkörper i ist mit Hilfe einer Schelle oder Muffe 8 das elektrische Kabel 9 angeschlossen. Dem Werkstück io wird der .el.ektrische Strom (angedeutet durch die PfeileJ) über den Eisenkörper i zugeführt. Wie ohne weiteres ersichtlich, ist der Dauermagnet a gänzlich von der Beeinflussung durch den elektrischen Strom freigestellt, und nur der Eisenrückschlußkörper dient gleichzeitig der Zuführung des elektrischen Stromes zum Werkstück 1o.- On -the iron body i is with the help of a clamp or sleeve 8 that electrical cable 9 connected. The electrical current is applied to the workpiece (indicated by the arrows J) supplied via the iron body i. As if without further ado As can be seen, the permanent magnet a is entirely dependent on the influence of the electric Electricity released, and only the iron back yoke body serves at the same time for the supply of the electric current to the workpiece 1o.

Sinngemäß die gleiche Anordnung ist unter Benutzung der gleichen Bezugszeichen in Abb. 2 dargestellt. Sie unterscheidet sich indes von der Ausführungsform nach Abb. i dadurch, daß der Eisenkörper i als Topf ,ausgebildet ist. Dieser Topf besteht aus zwei Teilen i' und i", könnte aber auch aus einem Stück hergestelIt sein. In diesem Topf ist der Magnet z, wie bei 3 angedeutet, elektrisch isoliert eingesetzt. Es ist im Beispiel ein kegelstumpfförmiger Magnet benutzt. Er könnte indes auch eine andere Form -aufweisen. Das Ende des Magneten ruht auf einem Kernansatzstück 6 auf; das von einer nichtmagnetischen Hülle 1z umgehen in eine kreisförmige öffnung hineinragt, die von dem bei 5 umgelegten Topfrand gebildet wird. Der Magnet könnte auch selbst in die öffnung hineinragen. Ein solches System zeigt bei gleicher vorteilhafter Wirkung wie die Ausbildungsform nach Abb. i besonders geringe Außenstreuung.The same arrangement is analogously using the same reference numerals shown in Fig. 2. However, it differs from the embodiment according to Fig. I in that the iron body i is designed as a pot. This pot is made from two parts i 'and i ", but could also be made from one piece. In This pot is the magnet z, as indicated at 3, inserted electrically insulated. A frustoconical magnet is used in the example. But he could too have a different shape. The end of the magnet rests on a core attachment 6 on; that bypassing a non-magnetic shell 1z into a circular opening protrudes, which is formed by the edge of the pot folded over at 5. The magnet could also protrude into the opening themselves. Such a system is more advantageous with the same Effect like the embodiment according to Fig. I, particularly low external scatter.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß der Erfindungsgedanke auch in anderer äußerer Gestaltung verwirklicht werden kann, als dies in den beiden beispielsweise dargestellten Ausführungsformen geschehen ist. Die Einrichtungen können ferner mit Handhaben i i versehen werden, die, vorzugsweise aus wärmeisolierendem Werkstoff hergestellt, durch Verschraubung öd. dgl. mit dem Eisenkörper verbunden sind.It is readily apparent that the concept of the invention also in other external design can be realized than in the two for example illustrated embodiments has happened. The facilities can also use Handle i i are provided, preferably made of heat-insulating material produced, by screwing öd. Like. Are connected to the iron body.

Dauermagnetische Haftklemmen gemäß der Erfindung lassen sich ohne Schwierigkeiten an dem zu schweißenden Werkstück befestigen, behalten ihre Haftkraft auch bei lang andauernder Verwendung unvermindert bei und beeinflussen den Schweißlichtbogen :auch dann nicht, wenn die Klemme in unmittelbarer Nähe der Schweißstelle aufgesetzt wird. Auch können mehrere Magnetkörper in einen gemeinsamen ferromagnetischen Kontaktkörper eingesetzt werden. Ebenso kann ein magnetisches Haftsystem mit zusätzlichen, den elektrischen Kon- j takt verursachenden Flächen aus Kupfer, Kohle oder sonstigen Kontaktwerkstoffen versehen werden, die in unmittelbar elektrischer Verbindung mit der Stromzuführung stehen. Dsese Kontaktflächen oder Kontaktkörper, die beispielsweise das eigentliche dauermagnetische Haftsystem als Hülle umgeben können, stellen restlos sicher, daß elektrische Ströme .den Diauermagneten nicht beeinträchtigen. Es ist auch denkbar, mit bürstenartigen Kontaktkränzen oder auch mit Federn zu arbeiten, die eine federnde Kontaktgäbe auf sehr vielen einzelnen Kleinflächen hervorrufen. Bei großen Kontakteinrichtungen gemäß der Erfindung können die Dauermagneten, wie an sich bekannt, durch Verdrehen, Verschieben oder Kompensation ausschaltbar sein.Permanent magnetic adhesive clips according to the invention can be without Difficulties attaching to the workpiece to be welded retain their adhesive force even with long-term use unabated at and influence the welding arc : not even if the clamp is placed in the immediate vicinity of the welding point will. Several magnetic bodies can also be placed in a common ferromagnetic contact body can be used. Likewise, a magnetic adhesive system with additional, the Electrical contact-causing surfaces made of copper, carbon or other Contact materials are provided that are in direct electrical connection with the power supply. This contact surfaces or contact bodies, for example can surround the actual permanent magnetic adhesive system as a shell, are completely ensure that electrical currents do not affect the diau magnet. It is also conceivable to work with brush-like contact rings or with springs, the one resilient contact on very many individual Small areas cause. With large contact devices according to the invention, the permanent magnets, as known per se, can be switched off by turning, shifting or compensation be.

Ferner ist es möglich, bei Verwendung von Gle:chstrom zum Schweißen den Kabelanschluß so auszubilden, daß eine Magnetspule entsteht, indem beispielsweise das Kabel mit einer oder mehreren Windungen um den Eisenkörper des Haftsystems oder auch um den Dauermagneten s:e:bst gelegt wird. Dias auf diese Weise elektrisch erzeugte magnetische Feld erhöht die Haftwirkung des Dauermagneten, so daß die Befestigung des Kontaktes permanentmagnetisch erfolgt, die Anpressung der Kontaktflächen zur Stromüberleitung aber teilweise durch die Spule und damit proportional dem Schweißstrom vorgenommen wird.It is also possible when using direct current for welding to train the cable connection so that a magnetic coil is created by, for example the cable with one or more turns around the iron body of the adhesive system or is also placed around the permanent magnet s: e: bst. Slides generated electrically in this way magnetic field increases the adhesive effect of the permanent magnet, so that the attachment of the contact takes place permanently magnetically, the pressing of the contact surfaces for Current transfer, however, partly through the coil and thus proportional to the welding current is made.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es ferner möglich, einen elektrischen Kontaktkörper aus geeigneten Kontaktwerkstoffen vorzusehen, an welchem zwei oder mehrere dauermagnetische Haftsysteme befestigt sind und den Kontaktkörper gegen den zu schweißenden Gegenstand pressen.In a further embodiment of the invention, it is also possible to use a Provide electrical contact body made of suitable contact materials on which two or more permanent magnetic adhesive systems are attached and the contact body press against the object to be welded.

Naturgemäß können Haftklemmen gemäß der Erfindung auch für andere Gebrauchszwecke benutzt werden, wo es darauf ankommt, einen sicheren, aber doch schnell herzustellenden und zu lösenden elektrischen Kontakt zu vermitteln.Naturally, adhesive clips according to the invention can also be used for others Uses are used where it matters, a safe, but nevertheless to convey electrical contact to be established and released quickly.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Permanent magnetic clamp for electrical connections, in particular clamp for electrical welding, characterized in that the Permanent magnet electrically insulated in one that carries the electrical connection and the magnetic lines of force as a return iron body is used.

2. Adhesive clip according to claim i, characterized by an iron bracket on which Yoke part, one or more permanent magnets are insulated and attached and its legs the working air gap together with an end face or the end faces of the permanent magnets form.

3. adhesive clip according to claim i, characterized by a pot-like iron body, in which the permanent magnet or magnets are used as a core in an electrically insulated manner.

4. adhesive clip according to claim i to 3, characterized in that the iron body, If necessary, enclosing these, electrical contact pieces made of contact materials, such as copper, coal or the like. Are arranged.

5. adhesive clip according to claim 4, characterized characterized in that the contact bodies are designed as brushes or springs.

6. adhesive clip according to claim 4, characterized in that an electrical Kantakt body two or more holding magnet systems according to claims i to 3 attached are.

7. adhesive clip according to claim i to 6, characterized in that the adhesive force des, or the permanent magnets, as known per se, by moving, rotating and / or Compensation can be switched off. B.

Adhesive clip according to Claims i to 7, characterized in that that the electrical supply cable one or more times around the iron housing or around the permanent magnets of the adhesive system is lying around.

9. Adhesive clip according to claim i to 8, characterized in that the iron body carrying the electrical connection is provided with a heat-insulated handle. Cited publications: German patent specifications No. 676 454 697 868, 722 182.