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Elektrische Schweisseinrichtung.
Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Schweisseinriehtungen, bei denen der den Schweisselektroden zugeführte Strom mit Hilfe von gittergesteuerten Entladungsgefässen mit Lichtbogen-oder lichtbogenartiger Entladung gesteuert wird. Die gittergesteuerten Entladungsgefässe sind dabei zweck-
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oder Dampffüllung und Glühkathode.
Die Erfindung ist darauf gerichtet, solche Einrichtungen derart weiter auszubilden, dass in einfacher und besonders wirksamer Weise erreicht werden kann, dass der den Schweisselektroden zuzuführende Strom während vorbestimmter Zeitintervalle fliesst.
Nach der Erfindung wird die Einrichtung so getroffen, dass in dem Steuergitterkreis der den Schweissstrom steuernden Entladungsgefässe ein elektrisches, vorzugsweise aus Kapazität und Widerstand bestehendes Zeitelement vorgesehen ist, welches die durch einen willkürlichen Schaltvorgang hervorgerufene, die Stromdurchlässigkeit der Entladungsgefässe bewirkende Änderung der Gitterspannung nach einem vorgeschriebenen Zeitintervall wieder rückgängig macht. Das Zeitelement ist zweckmässig einstellbar eingerichtet, indem der Widerstand oder die Kapazität oder beide veränderbar sind.
Das Zeitelement kann unmittelbar eine Änderung der Grösse der Gitterspannung bewirken und während eines vorgeschriebenen Zeitbetrages aufrechterhalten und dadurch die Stromdurchlässigkeit des Entladungsgefässes bzw. der Entladungsgefässe in den gewünschten Zeitintervall bewirken, oder aber es kann das Zeitelement indirekt eine Änderung der Gitterspannung bewirken und während eines vorgeschriebenen Zeitbetrages, währenddessen die Entladungsgefässe stromführend sein sollen, aufrechterhalten. Für den letzteren Fall besteht eine besondere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung darin, dass durch das Zeitelement eine Änderung der Phasenlage einer Gitterwechselspannung bewirkt und während des vorgeschriebenen Zeitbetrages aufrechterhalten wird.
Die Einrichtung ist zweckmässig so getroffen, dass das Zeitelement bzw. der Gitterkreis durch einen mit dem Schweisselektrodenschalter gekuppelten Schalter so umschaltbar ist, dass beim Umlegen des Schalters die Stromdurchlässigkeit des Entladungsgefässes bzw. der Entladungsgefässe einsetzen kann und nach einem durch das Zeitelement bestimmten Zeitbetrag wieder gesperrt ist.
Die gittergesteuerten Entladungsfässe können direkt in den Stromkreis des Schweissstromes eingeschaltet oder in irgendeiner Weise, vielfach am besten transformatorisch (Reihentransformator) an den Schweissstromkreis angekoppelt sein. Es kann für jede Stromrichtung des Wechselstromes ein Entladungsgefäss vorgesehen sein. In gewissen Fällen ist es indessen vorteilhaft, mit gleichgerichtetem Strom zu arbeiten, in besonderen Fällen ist es wiederum vorteilhaft, nur mit der Gleichrichtung einer der beiden Halbwellen des Wechselstromes zu arbeiten und dementsprechend lediglich eine Entladungsröhre vorzusehen. die nur in einer der beiden Halbwellen des Wechselstromes stromdurchlässig gemacht werden kann (einanodiges Gefäss, vorzugsweise mit Glühkathode).
In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt für den Fall, dass das Zeitelement unmittelbar eine Gittergleichspannung vorübergehend auf zwei gegensinnig parallel geschaltete
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Entladungsgefässe einwirken lässt, so dass diese während eines durch das Zeitelement bestimmten Zeitintervalls stromführend sind. Die beiden Entladungsgefässe Fi und F2 besitzen die Anoden Al bzw. A2 und die Glühkathoden Xi bzw. IS2. Sie sind mit einer Quecksilberdampffüllung versehen und arbeiten mit lichtbogenartiger Entladung.
Die beiden Entladungsgefässe sind in der gezeichneten Weise in den Stromkreis der Primärwicklung des Schweisstransformators Ta eingeschaltet, an dessen Sekundärwicklung die Schweisselektroden E angeschlossen sind. Wi ist die Wechselstromquelle für den Schweissstrom.
Zur Erzeugung der Gitterspannung dient ebenfalls eine Wechselspannung W2, die demselben Netz wie die Wechselspannung TFi entnommen werden kann. Durch die Wechselspannung W2 werden in der gezeichneten Weise über die Ventile V (beispielsweise Trockengleichrichter) die Kondensatoren C1 und O2 aufgeladen.
Die Arbeitsweise der Anordnung ist nun die folgende : In der Ruhestellung der Schalter S1 und S2 werden die Kondensatoren Zl, Z2 über die Spannungsteiler P1, P2 aufgeladen. Die Schalter 81 und 82 sind so mit den Schweisselektroden E bzw. deren Betätigungssehalter gekuppelt, dass nach Festsetzung des Sehweissgutes die Schalter umgelegt werden. Dadurch gelangt die positive Seite der KondensatorenZI, Z2 an die Gitter GI, G2 der Entladungsgefässe Fi, Fs. Die Röhren F1, F2 können infolgedessen zünden, und sie brennen nun so lange, bis die Kondensatoren Z, Z2 über die Widerstände W1 bzw. W2 umgeladen sind.
Die Zahl der Halbwellen, in denen die Röhren Strom führen, lässt sich durch geeignete Wahl bzw.
Änderung von Widerstand und Kapazität in der gewünschten Weise einstellen.
In der Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt für den Fall, dass die Entladungsröhren, die mit den Schweisselektroden bzw. mit dem Schweisstransformator ebenso wie in Fig. 1 zusammengeschaltet sind, dadurch gesteuert werden, dass das Zeitelement eine Phasenumklappung einer Gitterwechselspannung verursacht und dadurch die Stromdurehlässigkeit der Röhren in einem vorgeschriebenen Zeitintervall bewirkt.
Die Steuergitter der Röhren Fl, F2 erhalten die Steuerspannung über den Transformator T2 mit den zwei Sekundärwickllungen, von denen je eine über einen Strombegrenzungswiderstand mit dem Steuergitter einer der Röhren PI, P2 verbunden. Die Primärwicklung des Transformators T2 ist an die eigentliche Steuereinrichtung angeschlossen, die von einer Wechselspannung W2 gespeist wird, die vorzugsweise demselben Netz wie Spannung Wi entnommen ist. Die Spannung W2 ist an die Primärseite eines Transformators T angeschlossen, auf dessen Sekundärseite der Widerstand W und der Autotransformator Tiin Reihe geschaltet sind.
Die Steuereinrichtung arbeitet nun folgendermassen : In der Ruhestellung schliesst der Schalter 8 den Kondensator C kurz. Wird nun S mit den Elektroden bewegt und umgeschaltet, so wird über den Widerstand Wz und die Gleichrichter G, G der Kondensator C geladen. Durch den Ladevorgang des Kondensators C wird der Transformator T1 belastet. Der Kreis, bestehend aus dem Widerstand W und dem Transformator Tl ist nun so dimensioniert, dass bei unbelastetem Transformator T1 sein Scheinwiderstand gross gegen den Ohmschen Widerstand, bei belastetem Transformator der Widerstand W gross gegen den Scheinwiderstand des Transformators T ist. Es ergibt sich daraus, dass bei Belastung des Transformators Tl sich die Phase der der Anordnung entnommenen Gitterwechselspannung drehen muss.
Damit wird die Gitterspannung der Röhren F1, F2 positiv. Da nun der Strom des Kondensators C mit wachsender Ladung kleiner wird, schiebt sich entsprechend der Grössen der jeweiligen Belastung des Transformators T die Phase langsam bis auf ihren Leerlaufzustand zurück. Entfernt man die Elektroden voneinander, so legt sich der Schalter 8 in die Ruhestellung, und der Kondensator 0 wird wieder entladen. Die Zahl der Schweisshalbwellen lässt sich durch Änderung des Widerstandes Wz variieren.
Die Steuerkreise für beide Röhren bilden eine Einheit.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrische Schweisseinrichtung, insbesondere für Punktnaht- oder Strichschweissung, bei welcher der den Schweisselektroden zugeführte Strom durch gittergesteuerte Entladungsgefässe mit lichtbogenartiger Entladung gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Steuergitterkreis ein elektrisches, vorzugsweise aus Kapazität und Widerstand bestehendes Zeitelement vorgesehen ist, welches die durch einen willkürlichen Schaltvorgang hervorgerufene, die Stromdurchlässigkeit der Ent- ladungsgefässe bewirkende Änderung der Gitterspannung nach einem vorgeschriebenen Zeitintervall wieder rückgängig macht.