DE1046727B

DE1046727B - Switch tubes, especially for controlling the welding current of a resistance welding machine

Info

Publication number: DE1046727B
Application number: DEP15418A
Authority: DE
Inventors: Harry Mueller
Original assignee: Peco Elektrische Schweissmaschinenfabrik Rudolf Bocks
Current assignee: Peco Elektrische Schweissmaschinenfabrik Rudolf Bocks
Priority date: 1956-01-02
Filing date: 1956-01-02
Publication date: 1958-12-18

Description

Schaltröhre, insbesondere zur Steuerung des Schweißstromes einer Widerstandsschweißmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltröhre, insbesondere zur Steuerung des Schweißstromes einer Widerstandsschweißmaschine, mit einem nach Art einer Senditronröhre vorteilhaft H-förmigen Röhrenkörper mit verhältnismäßig kurzem Entladungsweg, in dessen unteren Schenkelenden O_uecksilberelektroden vorgesehen sind, und einen äußeren, kapazitiv wirkenden Zündmantel aufweist.Interrupter, in particular for controlling the welding current of a resistance welding machine The invention relates to a switching tube, in particular for controlling the Welding current of a resistance welding machine, with a type of Senditron tube advantageous H-shaped tube body with a relatively short discharge path, in the lower leg ends of which are provided with O_uecksilberelectrodes, and an outer, Has a capacitive ignition jacket.

In der Feinwerkstechnik werden z. B. zum Punktschweißen dünner Werkstücke leistungsschwächere Schweißmaschinen eingesetzt, deren Preis nicht hoch liegen darf. Daher können die bei leistungsstarken Schweißmaschinen bekannten Schaltröhren, wie z. B. zündstiftgesteuerte Gasentladungsgefäße, nicht ver-<<#endet werden. Solche Röhren sind für diesen Zweck nicht nur zu teuer, sondern würden auch einen großen Aufwand an Steuermitteln bedingen.In precision engineering z. B. for spot welding thin workpieces less powerful welding machines are used, the price of which must not be high. Therefore, the interrupters known in high-performance welding machines, such as z. B. ignition pen-controlled gas discharge vessels, not be lost. Such tubes are not only too expensive for this purpose, but would also make one require a large amount of tax revenue.

Für leistungsschwächere Schweißmaschinen sind billigere Schaltröhren bereits unter der Bezeichnung »Senditronröhren« bekannt. Diese besitzen einen H-förmigen Röhrenkörper, in dessen unteren Schenkelenden Quecksilberelektroden vorgesehen sind. Nachteilig ist, daß der Verbindungsteil zwischen den Röhrenschenkeln unterhalb der Schenkelmitte angeordnet ist, so daß nur eine verhältnismäßig kleine Quecksilbermenge als Elektrodenmaterial verwendet werden kann, wodurch die Schalthäufigkeit stark herabgesetzt wird. Bei jedem Schaltvorgang wandert nämlich ein Teil der Quecksilbermenge von der Anode zur Kathode, daher hängt die Zahl der möglichen Schaltungen mit von der vorhandenen Quecksilbermenge ab. Das Ansteigen des Kathodenspiegels führt schließlich zum Aussetzen der Zündung bzw. dazu, daß das Quecksilber schon bei geringen Erschütterungen von einem Schenkel zum anderen über= schwappt, so daß kurzzeitig eine Verbindung zwischen den beiden Quecksilberelektroden entsteht und somit ein unkontrolliertes Schalten des Schweißstromes erfolgt.Cheaper interrupters are used for less powerful welding machines already known as "Senditron tubes". These have an H-shaped Tubular body, in the lower leg ends of which mercury electrodes are provided. The disadvantage is that the connecting part between the tube legs below the Center of the leg is arranged so that only a relatively small amount of mercury Can be used as electrode material, which means that the switching frequency is high is reduced. This is because part of the amount of mercury migrates with every switching operation from the anode to the cathode, so the number of possible circuits depends on the amount of mercury present. The rise in the cathode level eventually leads to suspend the ignition or to ensure that the mercury even with minor vibrations from one leg to the other spills over, so that a connection is briefly established between the two mercury electrodes and thus an uncontrolled Switching of the welding current takes place.

Als Zündelektrode dient bei dieser bekannten Schaltröhre ein in das Innere der Röhre ragender Metallstift, der vollkommen von einem Glasmantel umhüllt ist. Zusätzlich zu den Hauptelektroden ist noch eine Hilfselektrode vorgesehen Die Herstellung der Schaltröhre verteuert sich hierdurch. Auch ist diese innere Zündelektrode vor allem bei einer hohen Schalthäufigkeit ungünstig, da die Wärmeahleitungen sehr gering ist, so daß die Belastungsfähigkeit der Röhre herabgesetzt wird.In this known interrupter, the ignition electrode is inserted into the Metal pin protruding inside the tube, which is completely encased in a glass jacket is. In addition to the main electrodes, an auxiliary electrode is also provided This makes production of the interrupter more expensive. This is also the inner ignition electrode Particularly unfavorable with a high switching frequency, as the heat leads are very is small, so that the loading capacity of the tube is lowered.

Ferner sind Schaltröhren mit einem äußeren, kapazitiv wirkenden Zündmantel bekannt, jedoch weisen diese infolge des besonderen Röhrenkörpers eine lange Entladungsstrecke auf, was die Belastbarkeit solcher Röhren stark herabsetzt. Die Erfindung, die diese Nachteile vermeidet, besteht darin, daß der Verbindungsteil zwischen den Röhrenschenkeln oberhalb der Schenkelmitte angeordnet ist.There are also interrupters with an outer, capacitive ignition jacket known, but they have a long discharge path due to the special tube body on, which greatly reduces the resilience of such tubes. The invention that this Avoids disadvantages is that the connecting part between the tube legs is arranged above the middle of the leg.

Dies ergibt den Vorteil, daß eine verhältnismäßig große Menge des Quecksilbers als Elektrodenmaterial verwendet werden kann, die Schalthäufigkeit der Röhre dadurch beträchtlich erhöht wird.This has the advantage that a relatively large amount of the Mercury can be used as electrode material, the switching frequency the tube is thereby increased considerably.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung steht zunächst das Quecksilber an der Anode höher als an der Kathode. Auch hierdurch wird die Schalthäufigkeit erhöht.According to a further feature of the invention, there is mercury first higher at the anode than at the cathode. This also increases the switching frequency elevated.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung weisen die Röhrenschenkel mindestens eine ringförmige Einbuchtung auf.According to another feature of the invention, the tube legs at least one annular indentation.

Erfindungswesentlich ist auch noch, daß die Schaltröhre von Zeit zu Zeit um einen bestimmten Winkel, z. B. 80° gekippt wird, wodurch sich selbsttätig der ursprüngliche Stand des Quecksilbers in den Röhrenschenkeln wieder einstellt. Dabei sorgt die ringförmige Einbuchtung in dem Röhrenschenkel dafür, daß stets so viel Quecksilber in einem Röhrenschenkel zurückbleibt, um den Elektrodenzuführungsstift ausreichend zu bedecken.It is also essential to the invention that the interrupter from time to Time at a certain angle, e.g. B. 80 ° is tilted, which automatically restores the original level of mercury in the tube legs. The annular indentation in the tube limb ensures that this is always the case a lot of mercury is left in a tube limb, around the lead feed pin to cover sufficiently.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt Fig. 1 eine Ansicht der Schaltröhre gemäß der Erfindung, Fig.2 eine schematische Ansicht von in ein Schweißgerät od. dgl. eingebauten Schaltröhren.The invention is explained in more detail with reference to the drawing. In this Fig. 1 shows a view of the interrupter according to the invention, Fig. 2 a schematic view of or in a welding device. The like. Built-in switching tubes.

Die Schaltröhre gemäß der Erfindung besitzt nach der Art der bekannten Senditronröhre einen H-förmigen Röhrenkörper 1, vorzugsweise aus Glas, dessen beide vertikalen zylindrischen Schenkel 2 und 3 durch ein Rohr 4, vorzugsweise in der oberen Hälfte der Schenkel 2 und 3 verbunden sind.The interrupter according to the invention has the type of known Senditron tube an H-shaped tube body 1, preferably made of glass, both of which vertical cylindrical legs 2 and 3 through a tube 4, preferably in the upper half of the legs 2 and 3 are connected.

Die unteren Enden der Schenkel 2 und 3 sind mit Quecksilber 5 gefüllt und besitzen- Elektrodenzuführungen 6.The lower ends of the legs 2 and 3 are filled with mercury 5 and own electrode leads 6.

Der Schenkel 2 besitzt nahe seinem unteren Ende mindestens eine ringförmige Einbuchtung 7, die verhindert, daß, wenn die Röhre um eine senkrecht zur Achse X-X stehende Achse W-W geschwenkt @,vird, das ganze Quecksilber 5 aus dem Schenkel 2 in den Schenkel 3 läuft.The leg 2 has at least one ring-shaped near its lower end Indentation 7, which prevents, when the tube about a perpendicular to the axis X-X standing axis W-W swiveled @, vird, all the mercury 5 from the leg 2 runs into leg 3.

Der Schenkel 2 trägt ferner an seiner unteren Hälfte einen, den zylindrischen Schenkel außen umschließenden breiten Zündmantel 8, der mit einem Anschluß 9 versehen ist. Der untere Rand des Zündmantels befindet sich mindestens in Höhe der Oberfläche des OOuecksilbers 5 im Schenkel 2 oder aber unterhalb derselben.The leg 2 also carries a cylindrical one on its lower half Thigh outside enclosing wide ignition jacket 8, which is provided with a connection 9 is. The lower edge of the ignition jacket is at least level with the surface of the mercury 5 in the leg 2 or below the same.

Der Zündmantel 8 besteht aus einem gut wärmeleitenden Material wie Kupfer od. dgl. und besitzt eine schwarze Oberfläche, um die Wärme nicht nur abzuleiten, sondern auch abzustrahlen. Vorteilhaft ist, wegen der besseren Wärmeabgabe, der Zündmantel gelocht.The ignition jacket 8 consists of a material that conducts heat well, such as Copper or the like and has a black surface to not only dissipate the heat, but also to radiate. It is advantageous because of the better heat dissipation that Perforated ignition jacket.

Wird an die beiden Elektrodenzuführungen 6 eine entsprechend hohe Spannung angelegt, und zwar so, daß das OOuecksilber 5 im Schenkel 2 als Kathode wirkt, wobei man außerdem einen entsprechend hohen Spannungsimpuls auf den Zündmantel gibt, so wird infolge der Kapazität zwischen Zündmantel und Kathode die Ionisation (durch eine sich bildende Feldemission) der gasförmigen Quecksilbermoleküle bewirkt und damit der Entladungsvorgang zwischen Anode und Kathode eingeleitet.If a correspondingly high value is applied to the two electrode leads 6 Voltage applied, in such a way that the O-mercury 5 in the leg 2 as a cathode acts, with a correspondingly high voltage pulse on the ignition jacket there is, as a result of the capacitance between the ignition jacket and the cathode, the ionization occurs caused (by a developing field emission) of the gaseous mercury molecules and thus the discharge process between anode and cathode is initiated.

Während des Entladungsvorganges erfolgt eine Wanderung der Quecksilberionen von der Anode zur Kathode, die sich dort niederschlagen und so die Quecksilbermenge an der Kathode vermehren. Der Quecksilberspiegel der Anode sinkt also im Lauf der Zeit ab, wogegen er an der Kathode ansteigt. Dieser Vorgang würde schließlich dazu führen, daß die Röhre nicht mehr zündet bzw. daß eine Entladung zwischen Anode und Kathode unmöglich wird.During the discharge process, the mercury ions migrate from the anode to the cathode, which are deposited there and so the amount of mercury multiply at the cathode. The mercury level of the anode thus falls in the course of the Time, whereas it increases at the cathode. This process would eventually become it lead to the fact that the tube no longer ignites or that a discharge between the anode and Cathode becomes impossible.

Um dies zu verhindern, wird die z. B. in ein Schweißgerät eingebaute Schaltröhre schwenkbar angeordnet, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Röhrenkörper 1 werden z. B. unterhalb des Verbindungsrohres 4 an einer durchgehenden Welle 10 angeordnet. Vorzugsweise trägt diese Welle zwei Schaltröhren hintereinander, die antiparallel geschaltet sind, so daß sowohl die positive wie auch die negative Halbwelle einer Wechselstromperiode Durchgang findet.To prevent this, the z. B. pivot tube built into a welding device, as shown in FIG. The tubular body 1 are z. B. arranged below the connecting pipe 4 on a continuous shaft 10 . This wave preferably carries two switching tubes one behind the other, which are connected in anti-parallel, so that both the positive and the negative half-wave of an alternating current period find passage.

Wird die Welle 10 in Pfeilrichtung I mittels eines Knopfes 13 gedreht, so fließt das Quecksilber aus dem Schenkel 2 in den Schenkel 3 zurück, wobei aber die Drehung der Röhren nur soweit erfolgt, daß infolge der Einbuchtung 7 immer eine gewisse Quecksilbermenge im Schenkel 2 zurückbleibt.If the shaft 10 is rotated in the direction of the arrow I by means of a button 13, so the mercury flows from the leg 2 back into the leg 3, but the rotation of the tubes takes place only so far that as a result of the indentation 7 always one certain amount of mercury remains in leg 2.

Die Schwenkung der Röhre ist gelegentlich, abhängig von der Schalthäufigkeit vorzunehmen.The swiveling of the tube is occasional, depending on the switching frequency to undertake.

Auf der Welle 10 ist ein Nocken 11 vorgesehen, der mit einer Stange 12 zusammenwirkt und diese in ihrer Längsrichtung verschiebt: Das andere Ende der Stange 12 wirkt auf den Ein- und Ausschalter des Gerätes ein und verhindert bei eingeschaltetem Gerät eine Schwenkung der Röhre bzw. sperrt den Schalter in der Aus-Stellung, wenn gerade eine Schwenkung der Röhre erfolgt.On the shaft 10, a cam 11 is provided with a rod 12 cooperates and this moves in its longitudinal direction: The other end of the Rod 12 acts on the on and off switch of the device and prevents When the device is switched on, the tube swivels or locks the switch in the Off position when the tube is swiveling.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Interrupter, especially for controlling the welding current a resistance welding machine, which is advantageous in the manner of a Senditron tube an H-shaped tube body with a relatively short discharge path, in which lower limb ends mercury electrodes are provided, and an outer, having a capacitively acting ignition jacket, characterized in that the connecting part (4) between the tube legs (2 and 3) above the center of the leg is.

2. Interrupter according to claim 1, characterized in that the mercury stands higher on the anode than on the cathode before putting the tube into operation.

3. Interrupter according to claim 1 and 2, characterized. that one of the tube legs (2) has at least one annular indentation (7).

4. Interrupter according to claim 1 to 3, characterized in that they are from time to time at a certain angle, in particular 80 °, which automatically returns to the original position of the mercury in the tube legs. Considered publications: German Patent Nos. 436 138, 449 277, 449 883, 472 481; Book by Dr. H. Kretzmann: »Industrial Electronics«, publishing house for Radio-Foto-Kinotechnik GmbH. Berlin.