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Die Erfindung betrifft eine Gleichspannungs-Schaltanordnung mit einer Umpoleinrichtung für zwei gesteuerte Schweissgleichrichter.
Es sind gesteuerte Schweissgleichrichter bekannt, welche entweder für normale Elektroschwei- ssung oder für WIG-Schweissung ausgelegt sind. Es sind auch Geräte bekannt, welche zwar für beide Schweissarten geeignet wären, jedoch insoferne nachteilig sind dass eine Umpolung beim Übergang von der einen auf die andere Schweissmethode notwendig wäre, welche zu umständliche und zeitaufwendige Manipulationen zur Folge hätten.
Beispielsweise betrifft die US-PS Nr. 3,566, 072 einen bereits bekannten Schweissgleichrichter.
Gemäss dieser US-PS ist ein Transformator mit zwei, bei Drehstrom mit sechs, Sekundärwicklungen vorgesehen, die über Grätz- bzw. Drehstromgleichrichterschaltungen auf zwei voneinander unabhängige, durch mechanische Schalter voneinander getrennte Gleichstromschweisskreise arbeiten. Diese Schaltung hat die Nachteile, dass einerseits ein Transformator mit entsprechend vielen Sekundärwicklungen verwendet werden muss und dass der hohe Schweissstrom über mechanische Schalter geführt wird, deren Kontakte entsprechend kräftig bemessen sein müssen. Ausserdem sind diese Kontakte einer Abnutzung unterworfen, welche ein zeitweiliges Auswechseln erforderlich macht.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Schaltanordnung zur einfachen und raschen Umpolung bei einem gesteuerten Schweissgleichrichter.
Dies wird bei der erfindungsgemässen Gleichspannungs-Schaltanordnung dadurch erreicht, dass als Umpoleinrichtung ein handbetätigter Umschalter für die Versorgungsspannung der Steuergeräte der zwei gesteuerten Schweissgleichrichterbrücken vorgesehen ist, wobei jeweils nur eine der Schweissgleichrichterbrücken in Betrieb gesetzt ist.
Als Steuerelemente der Gleichrichterbrücken werden vorzugsweise Thyristoren oder Transduktoren eingesetzt.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Minuspol der ersten Schweissgleichrichterbrücke mit dem Pluspol der zweiten Schweissgleichrichterbrücke verbunden ist, wobei diese Verbindungsstelle als Anschlusspunkt für ein gemeinsames Massekabel vorgesehen ist.
An Stelle von vier Kabeln sind daher nur drei Kabel erforderlich. Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zur Fernsteuerung der handbetätigten Umschalter ein SchweissstromEinstellpotentiometer in einer gemeinsamen Steuereinheit angeordnet. Durch diese Massnahme erübrigt sich, dass der Schweisser zum Schweissgerät hingehen muss, um eine Einstellung des Schweissstromes vorzunehmen, da sowohl die Umschalter als auch das Einstellpotentiometer beim Elektrodenhalter angeordnet werden können.
Die Erfindung wird anschliessend an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen Fig. 1 ein Schaltbild eines erfindungsgemässen Ausführungsbeispiels, Fig. 2 ein weiteres erfindungsgemässes
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bezeichnet. An diese Sekundärwicklungen sind eine erste und eine zweite Gleichrichterbrücke - 2 und 3-angeschlossen, welche in diesem Ausführungsbeispiel durch Thyristoren ausgebildet sind. Es sind auch andere steuerbare Bauelemente wie Transistoren, Transduktoren usw. für diesen Zweck einsetzbar. Die Steueranschlüsse der Thyristoren sind jeweils zu einem Steuergerät --A, B-geleitet, welche in üblicher Weise die Steuerspannungen für die jeweilige Gleichrichterbrücke liefern.
Die beiden Steuergeräte --A, B-- werden über einen Umschalter --4-- mit einer Hilfsspannung versorgt, welche ein Hilfsgleichrichter --5-- liefert. Durch den Umschalter --4-- bedingt wird nur jeweils eines der beiden Steuergeräte --A, B-- mit der Hilfsspannung versorgt, so dass dadurch auch nur jeweils eine der Gleichrichterbrücken --2 oder 3-- in Betrieb ist. Der Umschalter--4-- kann direkt beim Schweissgleichrichter selbst angeordnet sein, oder aber zweckmässigerweise in Form eines Kipp- oder Schiebeschalters direkt beim Elektrodenhalter angeordnet sein, wie später erläutert wird.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der Minuspol der ersten Gleichrichterbrücke --2-- mit dem Pluspol der zweiten Gleichrichterbrücke --3-- verbunden, wobei dieser Verbindungspunkt gleichzeitig als Anschlusspunkt für das Massekabel dient. Auf diese Weise kann einerseits mit der ersten Gleichrichterbrücke-l-eine normale Elektroschweissung mit z. B. kalkbasischen Elektroden durchgeführt werden, wobei die Schweisselektrode mit dem Pluspol verbunden ist. Soll eine WIG-Schweissung
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durchgeführt werden, so wird durch Betätigung des Umschalters --4-- die zweite Gleichrichterbrücke - angesteuert, und die erste Gleichrichterbrücke --2-- ausser Betrieb gesetzt.
In diesem Falle ist die saure Schweisselektrode mit dem Minuspol der zweiten Gleichrichterbrücke --3-- verbunden.
Demnach ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ein Pluspolkabel, ein Minuspolkabel und ein gemeinsames Massekabel vorhanden.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist jeweils der Pluspol einer Gleichrichterbrücke mit dem Minuspol der andern Gleichrichterbrücke verbunden. Die andern Schaltelemente sind ansonsten in derselben Weise wie in Fig. 1 vorgesehen und untereinander verbunden, so dass sich deren Beschreibung erübrigt. Auch im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist nur jeweils eine der beiden Gleich- richterbrücken --2, 3-- in Betrieb, u. zw. ebenfalls in Abhängigkeit von dem jeweiligen durch den Umschalter --4-- versorgten Steuergerät --A oder B--. In diesem Falle sind nur zwei Schweisskabel vorgesehen, die je nach der Stellung des Umschalters mit der entsprechenden Polarität der Spannung versehen sind.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer Umschalteinrichtung, welches eine fernbediente Umschaltung der Gleichrichterbrücken nach den Ausführungsbeispielen gemäss den Fig. 1 und 2 ermöglicht. An der jeweiligen Elektrodenhalterung sind Schalter --a und b-vorgesehen. Der Umschalter --4-gemäss den Fig. 1 und 2 ist in diesem Beispiel durch einen ersten Umschaltkontakt eines bistabilen Relais --6-- ausgebildet, welches zwei Steuerwicklungen aufweist. Die beiden Steuerwicklungen sind einerseits mit einem Pol des Hilfsgleichrichters verbunden, und sind anderseits jeweils über Ausschaltkontakte --c, d-- zweier Relais --7, 8-- und über Einschaltkontakte zweier Kipp- oder Schiebeschalter --a, b-- mit dem andern Pol des Hilfsgleichrichters --5-- verbunden.
Die Steuerwicklung der Relais --7 und 8-- sind einerseits mit einem Pol des Hilfsgleichrichters --5-- verbunden, und sind anderseits mit dem jeweilig entsprechenden Verbindungspunkt zwischen den Kontakten - c, d-und den Schaltern --a, b-- verbunden, d. h. das Relais --8-- liegt am Verbindungspunkt zwischen dem Kontakt --c-- und dem Schalter --a--, und das Relais --7-- liegt am Verbindungspunkt zwischen dem Kontakt --d-- und dem Schalter --b--. Die Wurzel des zweiten Umschaltkontaktes des bistabilen Relais --6-- liegt an einem Pol des Hilfsgleichrichters --5--, während die beiden Umschaltkontakte über je eine Meldelampe --9, 10-- mit dem andern Pol des Hilfsgleichrichters--5-- verbunden sind.
Auch die Meldelampen --9, 10-- sind wie die Schalter-a, b-direkt beim jeweiligen Elektrodenhalter (nicht dargestellt) angeordnet. Wird das Gerät in Betrieb genommen, und sind beide Schalter --a, b-- zunächst offen, so sind die Umschaltkontakte des Relais --6-- in der Lage, die diese beim vorhergehenden Betrieb eingenommen haben, also beispielsweise in der in Fig. 3 dargestellten Lage, in der das Steuergerät --B-- in Betrieb sein wird. Vorerst leuchtet daher auch die Lampe --10--. Wünscht der Bedienende einen Betrieb des Steuergerätes --B--, so drückt er den Schalter --b--, wodurch das Relais --7-- anspricht, worauf dessen Kontakt --7-den Stromkreis für den Schalter --a-- unterbricht.
In analoger Weise erfolgt eine Unterbrechung des Stromkreises für den Schalter-b-, wenn der Schalter --a-- zuerst gedrückt wird. Auf diese Weise erfolgt eine gegenseitige Verriegelung der Schalter. Durch die Betätigung des jeweiligen Schalters --a oder b-wird das bistabile Relais --6-- umschaltet, so dass die gewünschte Gleichrichterbrücke über das entsprechende Steuergerät --A oder B-- in Betrieb gesetzt wird. Das Verlöschen bzw. Aufleuchten der Lampen --9 oder 10-- zeigt dem Bedienenden den jeweiligen Betriebszustand an.
Es besteht im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, dass die Umschaltung der Steuergeräte z. B. über die Einleitung des Zündimpulses für den WIG-Betrieb vorgenommen wird.
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dessen Steuerausgänge jeweils umgeschaltet werden, jedoch erhöht sich dadurch der Aufwand an Steuerelementen.
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kombiniert sind, so dass zusätzlich zur Umpolung der Polarität auch eine Fernregelung des Schweissstromes vorgenommen werden kann. (Eine solche Schalter-Potentiometerkombination ist bei Rundfunkgeräten bekannt.) Es versteht sich, dass auch eine getrennte Anordnung von Schalter und Potentio-
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meter möglich ist. Diese Kombination ist besonders dann von Vorteil, wenn die Schweissstelle sehr weit vom Schweissgleichrichter selbst entfernt ist.
Das in Fig. 3 gezeigte Beispiel kann natürlich auch mit andern Bauelementen wie z. B. Transistoren, integrierte Schaltungen usw. ausgeführt werden, und kann ausserdem auch im Funktionsablauf variieren.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Gleichspannungs-Schaltanordnung mit einer Umpoleinrichtung für zwei gesteuerte Schweissgleichrichter, dadurch gekennzeichnet, dass als Umpoleinrichtung ein handbetätigter Umschalter (4) für die Versorgungsspannung der Steuergeräte (A, B) der zwei gesteuerten Schweissgleichrichterbrücken (2,3) vorgesehen ist, wobei jeweils nur eine der Schweissgleichrichterbrücken in Betrieb gesetzt ist.