**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.
PATENTANSPRÜCHE
1. Schutzschaltung an einer Lichtbogenschweisseinrichtung zum Schutz des Lichtbogenschweissstromkreises, welche Schal tung ein auf eine vorbestimmte Spannung ansprechendes Re lais aufweist, das beim Übersteigen dieser Spannung die Unter brechung des Schweissstromes verursacht, dadurch gekenn zeichnet, dass das Relais (23) einerseits mit dem zu erdenden
Pol der Schweissstromquelle (11) verbunden ist, anderseits mit einem geerdeten elektrisch leitenden Teil oder mit dem
Schutzleiter (PE) des speisenden Netzes.
2. Schutzschaltung an einer Lichtbogenschweisseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Relais (23) aus einem auf einen vorbestimmten Strom ansprechenden Auslöser und einem diesem vorgeschalteten Widerstand (22) besteht.
3. Schutzschaltung an einer Lichtbogenschweisseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöser (23) auf einen Strom zwischen 0,1 und 50 mA anspricht, der Vorwiderstand (22) einen Wert zwischen 1000 und 50 000 Ohm aufweist und die resultierende Ansprechspannung zwischen 0,5 und 50 V liegt.
In Werkstätten mit Lichtbogenschweisseinrichtungen kommt es immer wieder vor, dass der eine Pol der Schweissstromquelle nicht einwandfrei mit dem zu schweissenden Werkstück verbunden ist, wodurch dann der Schweissstrom über unerwünschte Pfade fliessen und dort Schaden verursachen kann.
Zum Beispiel werden die Schutzleiter von zufällig herumliegenden Handwerkzeugen (wie z. B. Schleifmaschinen) überlastet und deren Isolation verbrannt, oder Nulleiter-Schutzverbindungen in Steckdosen schmelzen usw. Auch sind schon schwere Unfälle verursacht worden, weil Tragseile von Hebezeugen so stark erhitzt wurden, dass sie zerrissen.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, solche Schäden zu verhindern. Sie geht von der Annahme aus, dass in solchen Fällen einerseits das Werkstück immer irgendwie mit Erde in Kontakt steht und anderseits in der mangelhaften Verbindung zwischen Schweissstromquelle und Werkstück bei fliessendem Schweissstrom ein Spannungsabfall auftritt, der zum Auslösen eines Schutzrelais herangezogen werden kann.
Schutzrelais, die auf eine vorbestimmte Spannung ansprechen, so dass beim Übersteigen dieser Spannung die Unterbrechung eines Stromes eintritt, sind bekannt, jedoch fehlte bisher eine zum hier angestrebten Schutz von Schweissstromkreisen geeignete Schaltung.
Die erfinderische Lösung des eingangs genannten Problems besteht darin, dass das Schutzrelais einerseits mit dem zu erdenden Pol der Schweissstromquelle und anderseits mit dem Schutzleiter des speisenden Netzes oder mit einer Erdelektrode, d. h.
mit einem fest geerdeten Teil verbunden ist.
Das Schutzrelais kann aus einem auf einen vorbestimmten Strom ansprechenden Auslöser und einem vorgeschalteten Widerstand bestehen. Das Relais kann z. B. bei einem Strom zwischen 0,1 und 50 mA, z. B. bei 0,25 mA, ansprechen, und der vorgeschaltete Widerstand kann z. B. einen Wert zwischen
1 und 50 kQ, z. B. von 10 kQ, aufweisen, wobei die resultierende Ansprechspannung zwischen 0,5 und 50 V liegt und z. B.
2,5 V beträgt.
Dieses Schutzrelais kann z. B. einen in die Speisung eines
Schweisstransformators eingebauten Schalter auslösen, so dass er den Primärstrom des Transformators unterbricht.
Bei Verwendung eines Schweissumformers könnte der Schalter z. B. den Erregerstrom des Generators unterbrechen.
Ein Ausführungsbeispiel der Schutzschaltung für Lichtbogenschweissstromkreise nach der Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert.
An den Leitungen U und V eines Netzes ist über Schalt kontakte 10a und 10b eines mehrpoligen Schalters 10 die Pri märseite 11-1 des Schweisstransformators 11 angeschlossen, von dessen Sekundärseite 11-2 der eine Leiter 12 über die Schraubklemme 13 mit dem Schweisstisch 14 verbunden ist, wogegen der andere Leiter zur Schweisselektrode 15 führt, mit der eine Schweissarbeit an einem Werkstück 16 durchgeführt werden soll, das auf dem Schweisstisch 14 liegt.
Bei gut leitender Verbindung der Schraubklemme 13 mit dem Schweisstisch 14 und mit dem Werkstück 16 tritt keine Schwierigkeit auf.
Wenn indessen die elektrisch leitende Verbindung mit dem Schweisstisch 14 und dem Werkstück 16 mangelhaft ist, können schwere Schäden auftreten, indem der Schweissstrom mindestens teilweise auf Nebenschlusswegen zum Transformator zurückfliesst, statt direkt über den Leiter 12.
Wenn beispielsweise die Verbindung vom geerdeten Schweisstisch 14 zum Werkstück 16 fehlt, kann ein solcher Nebenschlusskreis über das Gehäuse 18 eines elektrisch angetriebenen Werkzeuges 19 (z. B. einer auf dem Werkstück 16 liegenden Handschleifmaschine) und den Schutzkontakt 20 der zugehörigen Steckdose 21 zum Schutzleiter PE des Netzes führen und von dort über nur schematisch dargestellte Erdverbindungen RE zum Schweisstisch 14, über die Schraubklemme 13 zurück zum Transformator, was zum Verbrennen der Isolation des Schutzleiters oder zum Schmelzen der darin enthaltenen Kontakte führen kann.
Um einen solchen Schaden zu verhindern, ist der mit dem Werkstück 16 zu verbindende Leiter 12 des Schweisstrafos 11 über einen Widerstand 22 und einen Schaltkontakt 10c des Schalters 10 mit einem Schutzrelais 23 verbunden, dessen anderer Pol an dem Schutzleiter PE liegt.
Wenn bei einer solchen Anlage die Verbindung des Leiters 12 zum Werkstück 16 mangelhaft ist, fliesst infolge des vom Schweissstrom zwischen dem Schutzleiter PE und dem Schweisstisch 14 verursachten Spannungsabfalls, ein kleiner Teilstrom durch das Relais 23, den Kontakt 10c und den Vorwiderstand 22, worauf das Relais 23 anspricht und den Schalter 10 auslöst, so dass sich die Kontakte 10a, 10b und 10c öffnen und der Transformator 11 stromlos wird.
Eine weitere Fehlermöglichkeit wäre, dass die Schraubklemme 13 gar keine leitende Verbindung zum Werkstück 16 hat. Dann müsste der gesamte Schweissstrom über das Relais 23 fliessen, worauf dieses auch wieder auslöst.
Das Relais 23 könnte statt mit dem Schutzleiter PE mit einem anderen geerdeten Teil, z. B. mit einer Wasserleitung, verbunden sein.
** WARNING ** Beginning of DESC field could overlap end of CLMS **.
PATENT CLAIMS
1. Protection circuit on an arc welding device to protect the arc welding circuit, which scarf device has a relay that responds to a predetermined voltage and which causes the interruption of the welding current when this voltage is exceeded, characterized in that the relay (23) on the one hand with the to grounding
Pole of the welding current source (11) is connected, on the other hand with a grounded electrically conductive part or with the
Protective conductor (PE) of the feeding network.
2. Protection circuit on an arc welding device according to claim 1, characterized in that the relay (23) consists of a trigger responsive to a predetermined current and a resistor (22) connected upstream of this.
3. Protection circuit on an arc welding device according to claim 2, characterized in that the trigger (23) responds to a current between 0.1 and 50 mA, the series resistor (22) has a value between 1000 and 50,000 ohms and the resulting response voltage between 0.5 and 50 V.
In workshops with arc welding equipment, it happens again and again that one pole of the welding current source is not properly connected to the workpiece to be welded, as a result of which the welding current can then flow over undesired paths and cause damage there.
For example, the protective conductors of hand tools randomly lying around (such as grinding machines) are overloaded and their insulation is burned, or neutral conductor protective connections in sockets melt, etc. Serious accidents have also been caused because lifting ropes have been heated so much by hoists that they tore.
The present invention aims to prevent such damage. It is based on the assumption that in such cases, on the one hand, the workpiece is always somehow in contact with earth and, on the other hand, a voltage drop occurs in the defective connection between the welding power source and workpiece when the welding current is flowing, which can be used to trigger a protective relay.
Protective relays which respond to a predetermined voltage so that a current is interrupted when this voltage is exceeded are known, but a circuit suitable for the protection of welding circuits aimed at here has not been available until now.
The inventive solution to the problem mentioned above is that the protective relay on the one hand with the pole to be grounded of the welding current source and on the other hand with the protective conductor of the supply network or with an earth electrode, i.e. H.
is connected to a firmly earthed part.
The protective relay can consist of a trigger that responds to a predetermined current and an upstream resistor. The relay can e.g. B. at a current between 0.1 and 50 mA, z. B. at 0.25 mA, respond, and the upstream resistor can, for. B. a value between
1 and 50 kQ, e.g. B. of 10 kΩ, the resulting response voltage is between 0.5 and 50 V and z. B.
2.5 V.
This protective relay can, for. B. one into the supply of a
The welding transformer's built-in switch so that it interrupts the primary current of the transformer.
When using a welding converter, the switch could e.g. B. interrupt the excitation current of the generator.
An embodiment of the protective circuit for arc welding circuits according to the invention is explained in more detail with reference to the drawing.
On the lines U and V of a network, the primary side 11-1 of the welding transformer 11 is connected via switching contacts 10a and 10b of a multi-pole switch 10, from the secondary side 11-2 of which a conductor 12 is connected via the screw terminal 13 to the welding table 14 , whereas the other conductor leads to the welding electrode 15 with which a welding work is to be carried out on a workpiece 16 lying on the welding table 14.
If the screw terminal 13 is connected to the welding table 14 and to the workpiece 16 with good conductivity, there is no problem.
If, however, the electrically conductive connection with the welding table 14 and the workpiece 16 is inadequate, severe damage can occur in that the welding current at least partially flows back to the transformer via shunt paths instead of directly via the conductor 12.
If, for example, there is no connection from the grounded welding table 14 to the workpiece 16, such a shunt circuit can be connected via the housing 18 of an electrically powered tool 19 (e.g. a hand grinder lying on the workpiece 16) and the protective contact 20 of the associated socket 21 to the protective conductor PE of the network and from there via earth connections RE, which are only shown schematically, to the welding table 14, via the screw terminal 13 back to the transformer, which can lead to the insulation of the protective conductor burning or the contacts contained therein melting.
To prevent such damage, the conductor 12 of the welding transformer 11 to be connected to the workpiece 16 is connected via a resistor 22 and a switching contact 10c of the switch 10 to a protective relay 23, the other pole of which is connected to the protective conductor PE.
If the connection of the conductor 12 to the workpiece 16 is deficient in such a system, a small partial current flows through the relay 23, the contact 10c and the series resistor 22 due to the voltage drop caused by the welding current between the protective conductor PE and the welding table 14, whereupon the Relay 23 responds and triggers switch 10, so that contacts 10a, 10b and 10c open and transformer 11 is de-energized.
Another possible error would be that the screw terminal 13 has no conductive connection to the workpiece 16. Then the entire welding current would have to flow through the relay 23, whereupon this also triggers again.
The relay 23 could instead of the protective conductor PE with another grounded part, z. B. be connected to a water pipe.